彭湃新闻访专家:城市智能与热泵采暖

   雄安新区的千年大计如何落地,在官方的解读中,智慧城市,绿色建筑是未来新城建设的关键。而在2017年初,中国政府公布“十三五”节能减排工作方案,计划在2020年之前实现绿色建筑占新建建筑的比率达到50%的目标。绿色建筑技术的需求将在未来几年内迅速增长。

但对于绿色楼宇、智慧城市,人们知之甚少,智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。这就需要对一座楼宇中的所有机器进行信息化管理,譬如对电梯、扶梯、自动人行道、暖通空调和制冷系统、消防和安防设备、楼宇自动控制等设备进行数据管理。

如何建立一座智慧新城,让建筑、城市变得更加智能,以及这些科技成果能获得什么好处?

为此,澎湃新闻专访了美国联合技术公司环境、控制与安防国际运营总裁舒若思(RossShuster)。作为一家业务涵盖电梯、暖通空调和制冷系统、消防和安防设备、楼宇自动控制设备等与居住领域密切相关的行业龙头高级管理人员,舒若思认为,打造智慧城市或者绿色城市,首先是楼宇的设计,以及楼宇本身所使用到的一些技术。

澎湃新闻:如何使楼宇变得更加智能?

舒若思:在楼宇里有很多机器,如冷水机组、消防产品、安防产品等,所有这些都会在使用和运营的过程当中产生大量数据。过去这些数据要么是存储在设备里面,要么上传到公共平台,但都没有很好地使用。

这些数据如果能够被很好地利用,可以大大优化楼宇的整体运行,不仅从能效的角度,而且能对整个楼宇的维护和运行也能起很大作用,我们现在也在积极考虑如何帮我们的客户收集和优化数据。无论我们生产的冷水机组,还是消防或安防设备,其运行数据都可以收集起来,统一整合到一个平台做数据的分析。

我们旗下有家公司,其系统和全球总共约3.6亿平方英尺建筑面积的楼宇联系在一起,每天收集1.2亿个数据记录并进行分析,从而帮助这些楼宇提高能效,改善运营和维护效率。通过收集、优化数据,能够进一步提高我们产品的效率。仅仅通过分析数据并进行优化,能够帮助一个楼宇节约15%以上的能源开支。

澎湃新闻:为了实现智慧城市的发展,其中很重要的一环是基础设施的建设与升级,其中就绿色楼宇和智能建筑的领域来谈,您认为有那些关键点值得我们关注?

舒若思:在过去的30年中,能源和可持续发展领域有了很大的发展。全世界所消耗的能源总量中,40%是由楼宇所消耗的;全世界楼宇消耗的能源中,约40%是由暖通空调系统所消耗的。

打造智慧城市或者绿色城市,首先是楼宇的设计,以及楼宇本身所使用到的一些技术。需要对绿色建筑设计、认证、调试等全面的咨询。

另外比较有挑战的关键点,是提供不同的技术和服务的整合。要打造绿色城市或者智能城市,在设计的时候需要协调不同的系统。比如说一个智能城市,应当也是一个安全的城市,要做到这一点,就必须安装很多监测体系,这些监测体系所收集到的数据,也可以被交通系统,或者楼宇内的空调和制冷系统所应用。

所以在智能城市的建设中涉及到很多不同的因素和组成部分,如何将这些组成部分很好地整合在一起,并协调所有不同系统的供应商,这是非常重要的。

第三还是数据的收集与分析。因为要打造智能城市,实现可持续发展,当中会运用到很多新的技术,这些新技术必然会产生大量的数据,而这些数据应该反过来帮助我们更好地运行楼宇,管理城市。通过分析收集到的这些数据,以帮助我们改进固有的管理方式。

最近我和一个政府项目的开发商见面时也提到了绿色城市、智能城市的发展,我们都认识到在这一过程中一个很大的挑战,就是要通过收集并优化分析先进技术所产生的数据,帮助我们更好地管理城市,更好地管理人与城市,人与楼宇间的互动关系。

澎湃新闻:请举例说明智慧楼宇具体是什么样的?

舒若思:通过收集楼宇数据,可以比较同一个地区两幢楼的能源使用情况,分析为什么在一个时间点突然出现能源使用的高峰等。

此外,我们可以通过这些数据分析来改善人与楼宇之间的互动。比如在我们所提供的智能楼宇解决方案当中,我们可以收集很多安防方面的信息,知道人处在这栋楼的哪里,以及他们是怎么移动的,这些安防探头收集到的信息能从不同纬度改善楼宇的管理,帮助我们进行更好的电梯管理和调度,比如说人们刚刚开完一个会,离开会议中心,大概有50-60个人在等一部电梯,以往是大家按一下按纽只能等一部电梯下来,但如果我们可以利用安全探头看到有这么多人在等的话,就可以同时调多部电梯下来,这样就可以提高能源和运行的效率。

以国金中心(IFC)为例,我们帮他们分析与建筑运行相关的能耗数据,基于分析,提议优化现有的空调冷水机组系统,并提供优化后的系统维保服务,以此提升冷水机的运营能效。通过系统优化与后续维保,我们将冷水机组的能效提升了40%,帮助国金中心一年节省120万美金的能耗成本。

再以香港的iSQUARE国际广场为例,我们帮助他们把空调、控制系统、电梯与扶梯、闭路监控摄像系统等技术集成在一个统一的平台之上服务。使用了我们系统的国际广场与其类似的建筑相比,节省了15%-20%的能耗。

澎湃新闻:改造旧楼使其成为绿色楼宇,与建一座绿色的新楼相比,成本相差多大? 舒若思:我觉得这个问题不能仅从建设成本多少的角度来看,而是要从客户回报的角度来看。改造一个楼宇可以帮助客户节约大量能源,同时在运营方面节省大量的成本,节能设备投入的资本可能2-3年就能够收回。

同样的,对于新建楼宇而言,如果舍弃传统的建筑标准,改为按照绿色建筑标准来建造的话,它的初期投入成本会增加3%-5%,但是大约4-5年就能够收回成本。

当然这两者是有很大区别的:建造新楼,我们可以全盘考虑,对楼宇进行整体设计,而在做绿色节能改造的时候可能只能关注楼的一部分,但是从回报的角度来看,这两种方式都能给客户带来很好的回报。

澎湃新闻:中国长江以南地区冬天比较冷但不供暖;北方供暖会污染空气,对此有没有解决方案? 舒若思:就大城市的发展而言,我觉得区域供暖还是非常好的选择,因为相比那些小型的、分散的供暖方式,集中的供暖可以提高能源的使用效率。

其次,之所以北方采暖会造成严重的污染,是因为供暖过程大部分使用燃煤。我们做的一些大型项目不仅有集中的供冷,也有集中的供暖,我们在中国以及世界其它地区也已开发实施了一些区域供暖的项目,我们使用的不是燃煤,是非煤的燃料,比如说用电采暖,或者是通过热的回收和循环利用采暖等等。

此外我们在冷水机组当中使用的是更加环保的制冷剂,这也能帮助减少污染。关于中国北部地区的供暖,我觉得还是应该采取大规模的集中供暖,但是要尽可能减少煤炭的使用,改而采用其它的方法,比如说热泵等。 澎湃新闻:电供暖比天然气供暖在成本上哪个更有竞争力?

舒若思:天然气供暖如果管理好的话,也是可以做到很环保的。但从能效的角度来说,它没有电供暖的能效高。此外要考虑到电所能够带来的环保上的收益,事实上现在用电来采暖的成本相对来说还是较高的,但政府认识到它对环保所产生的积极影响,所以给了很多补贴。

如果没有补贴的话,电供暖的前期成本是非常高的,很多消费者无法承受。所以说一方面要看能源使用的效率,另一方面要看设备成本:虽然说电热泵的成本比较高,但是从环境和能效提高的角度来看,它还是非常有利的。

另外,个人采暖和区域采暖,从效率的角度来说,当然是区域集中采暖比个人采暖的能效更高,但是区域采暖要建立起来,它的成本会比较高。所以政府方面要两者兼顾,既要考虑到如何保证能效的提高,又要考虑到成本的问题。

澎湃新闻:中国的成本越来越高,最近很多外企也在收缩,你们会不会收缩在华业务呢?

舒若思:二三十年前,许多公司来到中国主要看中的是这里的市场潜力。此外就是看中中国的出口潜力,因为当时的劳动力成本非常低。但是随着近年来中国的劳动力成本不断攀升,许多工厂都步入了自动化生产投入阶段。最近我们在宝山的新工厂在竣工后将实现很高程度的自动化,这不仅降低成本,还有效提高产品质量。

联合技术环境、控制与安防长期看好中国市场的前景。我们一直把自己看作是本土企业,我们在中国已经发展了三十年了,在上海以及中国多地都有自己的制造工厂,在上海设立了研发中心,这些基地不仅服务中国,也服务世界范围内的客户。我们在中国拥有2000多名员工,只有大概不到50人是非中国籍员工。此外,我们同许多本土企业都有很好的合作伙伴关系。

澎湃新闻:在中国对房地产进行调控的前提下,这对中国制冷行业的影响如何?

舒若思:坦率地说,我们的业务增长很大一部分是与建筑行业的发展息息相关的。在2014年,特别是2014年下半年到2015、2016年,商业建筑领域的增速放缓。但是从2016年末到2017年,我们逐渐感觉商业建筑领域的增长又开始恢复了,这对整个暖通空调行业,对我们的业务都有积极影响的。

我们旗下的空调品牌在中国的业务对建筑行业的依赖程度正在不断降低,除了设备业务之外,我们的维保业务增长非常强劲。即便是在建筑行业快速增长的时期,我们维保业务增长速度也达到了两位数。

这个背后是有一些原因的,首先,近年来中国的一些企业客户越来越认识到设备维护的重要性,设备不定期进行维护,可能会带来可观的经济回报;其次,我们在对现有楼宇进行节能改造的能力在不断增强,人们也认识到了现有楼宇的绿色节能改造,可以带来很好的资金回报,同时能够大量节省能源。比如说,通过设备改造就能大大提高效率,改造投资的成本可能过两到三年时间就回本了。

在商业建筑领域里,我们七、八年前的大部分项目集中在写字楼、工厂、政府设施、基础设施的建造,但是近几年,在商业建筑领域增长越来越快的细分市场是数据中心、医院等,所以建筑行业的发展趋势也是在不断变化的,这也会对暖通空调行业产生影响。

就暖通空调行业的本身发展而言,制冷剂技术的升级是关键。过去的制冷剂会对臭氧层造成极大的破坏,是全球变暖的一个重要因素。我们最新推出的双级离心式冷水技术,使用的就是具有超低全球变暖潜能值(GWP)的制冷剂,这个制冷剂的GWP值约为1,而现在行业内普遍的水冷机组所使用的大部分制冷剂GWP值高达1400。从1400降到1,这是非常重大的突破,因为GWP值在1左右近乎可以被认为是环保无污染的制冷剂。