【高效机房蓝皮书】高效机房从哪来，又将去向何方？

　　本文是《高效机房系统产品与案例蓝皮书(2023)》系列的第三篇，该系列共分为三期，本期为最后一期。

 

　　01、从哪儿来

　　“高效机房”可以说是当前中央空调公装项目市场的一大热词，而在整个行业都在向高效化发展的道路上，其又被赋予了更为浓重的色彩。随着诸如武汉地铁、深圳地铁等通过高效机房评定项目相继落地和运行，正呈现出大规模爆发的态势，而且还有越来越多的企业也正积极参与进高效机房系统解决方案的设计、安装以及后期的实际运维中。而当站在节能减排的时代背景下，这一不断向上跳动的数据背后，对于行业、企业乃至国家甚至世界，显然多多益善。

 

　　2021年2月20日，国管局中直管理局印发了《中央和国家机关能源资源消耗定额》，明确要求各部门、各单位要将能源资源消耗定额管理作为深入贯彻新发展理念，制定能效提升计划，采取有力措施持续提升能源资源利用效率，为我国力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现“碳中和”作出应有的贡献。2021年2月22日，国务院发布《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》，从生产、流通、消费、基础设施、绿色技术、法律法规政策等6方面对绿色低碳循环发展作出了部署安排，并明确了85项重点任务和牵头单位。可以预见的是，两项政策的出台，对高效机房的发展必将产生深远影响。

 

　　高效机房的概念来自海外，在美国、新加坡等对节能要求更高的国家率先兴起，近年来在国内暖通空调市场上，随着广东地区前期建设的几个高效机房呈现出优秀的节能和安装高效的特性，高效机房的概念和做法被越来越多的业内专业人士和业主认可，应用领域也越来越广泛。

 

　　高效机房主要有三大重要组成部分，一是高效的设备，主要包括冷水机组、水泵、冷却塔等空调机房主要的能耗设备；二是水路系统的节能深化设计，主要目标就是减少系统阻力降低输配系统能耗；三是智能控制系统和能耗能效评价系统，对于高效机房必须有完善、准确的监测和能耗能效评价系统，可以清晰的了解各设备及系统的能效情况，对比分析设计效率与实际运行效率的差异，利用智能控制系统不断优化运行策略，保证空调系统持续高效。

 

　　根据美国采暖、制冷和空调工程师学会 (ASHRAE) 提出的标准，“冷水机房全年综合能效”在0.85kW/ton以下的为优秀机房；全年综合能效小于0.7kW/ton为性能卓越机房。根据中国广东省的地方标准 DBJ/T15-129-2017《集中空调制冷机房系统能效监测及评价标准》规定，在额定冷量<1758kW 时，制冷机房的一级能效需要大于4.6;在额定制冷量≥ 1758kW 时，制冷机房的一级能效大于5.0;同时，对于地铁行业，是按照气候区域分类，对于夏热冬暖、夏热冬冷、寒冷地区的区域1级机房能效比分别为≥ 5.0、5.2、5.5；在新加坡，有类似的规定，对于大于5000㎡非居住建筑必须通过绿色建筑认证，对于冷量<500RT 制冷机房，其认证的档次分为金、金+和白金，能效比最小范围为4.4-5.0，对于冷量于≥500RT制冷机房，能效比变化范围为5.0-5.41。

 

　　综合以上资料，湖南大学土木工程学院教授张泉认为，高效机房和气候区域、规模相关，对于冷量大于500RT 的制冷机房，全年的综合能效5.0以上的，在冷量小于500RT的制冷机房，全年能效4.6属于性能高效的制冷机房。

 

　　对于高效机房的表现形式，在市场中也逐渐形成了几大流派，如“装配式机房”，如“整装集成机房”又如“集成式冷冻站”，在系统高效的同时，安装和施工的“高效”也逐渐成为了很多“甲乙”双方共同追求的目标。

 

　　02、又将去向哪里

　　工业、交通、建筑是我国能源消耗的三大领域，现代大型建筑中央空调系统能耗占建筑整体能耗的40-55%，制冷机房能耗占中央空调能耗的65-75%，制冷机房占建筑整年能耗的30-35%，因此，在“碳中和”的大背景下，降低暖通能耗对达成节能减排目标有重要意义。

 

　　2019年6月国家印发实施《绿色高效制冷行动方案》提出：“到2030年，大型公共建筑制冷能效提升30%，制冷总体能效水平提升25%以上，绿色高效制冷产品市场占有率提高40%以上。可见在国内，高效机房理念已经上升到国家层面，但是目前高效机房在国内的发展仍处于初级阶段，我国大部分建筑空调系统仍然属于能耗大户。

 

　　据统计，我国建筑能耗约为8.99亿吨标煤，其中公共建筑的能耗占比为38%左右，从中国社会和经济发展看，建筑用能努力目标8亿tce，建筑用能指标减少可以通过高效节能途径实现，可以更好地支持工业和经济发展。湖南大学土木工程学院教授张泉指出，建筑用能指标控制其主要途径是高效机房，首先为“碳中和”的目标实现提供有力支撑；其次，高效机房可提升暖通空调行业的总体技术水平，为暖通空调相关行业技术革新提供应用需求和应用场景；最后，制冷机房高效性决定了建筑能耗水平，目前我国制冷机房能效水平相对较低，还有30-50%左右的节能潜力可以挖掘。

 

　　助力“碳中和”，高效机房恰逢其会。在“碳中和”和《绿色高效制冷行动方案》背景下，对于高效机房的发展有着很大的促进作用，是高效机房快速发展的机遇，可以在整个行业内得到快速推广与应用。当然这也对高效机房的服务能力和技术水平提出了更高的要求，淘汰那些技术能力不达标“混水摸鱼”的企业。打铁尚需自身硬，面对这种挑战需要各大厂商持续研究建筑节能应用技术、提升自身技术水平、做好人员梯队建设与培养。与此同时，也要不断完善商业合作模式，根据客户的不同需求及项目实际情况做出灵活的合作模式，这对于高效机房技术应用和推广也会有很好的促进作用。

 

　　对于挑战和竞争愈发激烈的暖通空调市场来讲，仅凭传统的产品和服务底蕴已经很难再继续维持原有市场的竞争力和客户粘附力，由于国家政策、全球环保等一系列大环境因素对市场和产业未来生存和发展的影响，倒逼着所有的行业参与者都要积极投入到这场变革中去，以避免被时代浪潮所吞没和淘汰的命运。

 

　　而设备厂家要介入这一市场，首先，需要充分发挥自己在空调设备研发和设计方面的优势，研发更加高效和更适合项目应用特性的主机产品；其次，要补充在暖通设计方面的短板，向行业专家、设计院专家学习，补充相关设计应用人才；同时，高效机房项目需要全过程的管理服务，从方案设计、系统应用、安装调试、维护管理等都需要关注，任何一个环节的缺失都可能影响最终的使用效果，这也需要相应的技术储备和人才补充；最后，还需要在高效机房应用商业合作模式方面做更多创新及探索，以便更加有利的推广高效机房项目应用，使其可以落地及发展。 

 

　　1、智慧化和精细化

　　智慧高效集成制冷机房是在传统冷热源系统技术和工程建设的基础上，对核心技术不断创新和应用，以能源智慧管控为核心，开展二次深化设计和三维仿真，通过工厂预制、模块运输、现场拼装形成的智慧高效集成制冷机房，实现制冷机房的一体化设计、建造、运行管控等过程。主要应用于民用建筑、区域能源、轨道交通、数据中心、大型商业综合体等领域的中央供冷供热系统，为建筑或区域提供供冷和供暖。

　　・从分散到系统集成商单一责任主体;

　　・从工程项目到系统产品;

　　・从项目现场施工到工厂预制生产;

　　・从独立控制到关联智慧控制。

 

　　2、目标管理，职责明确

　　迈向更高水平的制冷系统：

　　・高效制冷机房的成功不只靠技术手段，还需充分考虑如何落地；

 

　　以集成商模式建设高效制冷机房：

　　・作为各服务商沟通对接的桥梁，以目标能效为导向，进行全过程服务；

　　・执行精准化方案，确保流程顺利对接；

　　・责任归一，审核目标与过程单一化。

 

　　3、云端智慧运维，对标管理 

　　・集中展示：全国高效机房数据统一上传、统一处理、对数据进行集中化展示；

　　・宏观分析：对全国的高效机房的运行数据进行数据挖掘，开展运行能效、运行水平、机房能耗等宏观分析；

　　・精细化运维：采用机器学习算法对机房的运行数据进行分析，实时推送控制策略和运行参数；

　　・整体管理：站在全局角度整体把握，有效管理。

 

　　4、评价认证

　　开展高效制冷机房及相关产品的评价认证：

　　・结合国家在绿色建材产品上的布局，形成高效制冷机房在设计、施工、运行管理等各个阶段的绿色建材产品库;

　　・促进高效制冷机房及其相关产品在全国范围内的推广应用，尤其是在推动既有低能效机房的更新改造。

 

　　值得期待的是，随着越来越多参与者的加入，政策越来越完善，高效机房建设的进程也必将越来越快、越来越好，我们为之期待的高校机房的“春天”也终将到来。