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坐落在北京奥林匹克中心区西北侧的奥运村,是1.7万多名运动员和体育官员居住和生活的地方。时值夏季,来自世界各地的“村民”们正惬意地享受着由一种“绿色空调”送出的清新凉风。
“这是一种有别于传统空调系统的再生水热泵系统,它在保证为运动员们提供舒适生活环境的同时,又达到了节能降耗和零排放、无污染的目标。”日前,在接受采访时,北京市地质勘察技术院总工程师李文伟揭示了奥运村“绿色空调”的奥秘。
绿色奥运瞄准地热资源开发利用
2001年7月13日,北京申奥成功。中国在申奥报告中提出,将在奥运公园地区使用清洁能源,地热被列为主要开发利用的清洁能源之一。这是“绿色奥运”的承诺之一。
为落实三大理念,兑现申奥承诺,2002年,北京市发改委、北京市国土资源局委托北京市地质勘察技术院对奥运公园地区进行了地热资源勘察,并组织了北京地热国际研讨会。
北京市地质勘察技术院在奥运公园地区开展了地热资源勘察论证,并成功钻凿了地热勘探井。2004年,经专家论证,奥运公园地区的地热资源可以满足奥运村供暖及热水的需求,但奥运会时值夏季,需要较大的冷源,中低温地热水制冷效率较低,必须另外增设制冷系统才能满足奥运期间的制冷需要。
有没有更好的冷热源供应方式呢?
再生水热泵系统取代传统空调系统
北京市地质勘察技术院的广大技术人员开展了新的科技攻关,对奥运村周边可利用的其他清洁能源进行了系统调查。
他们最为拿手的浅层地温能利用方案被提出来,接着又被否定。因为奥运公园地区处于基岩岩溶比较发达的区域,第四系地层薄,打井和地埋管施工可能引起岩溶塌陷,带来地质灾害。事情似乎走进了死胡同。
北京市地质勘察技术院的地质专家开始在更大范围内寻找可利用的清洁能源。奥运公园北侧清河污水处理厂的再生水此时进入了他们的视野。
据李文伟介绍,清河污水处理厂每天处理的污水超过40万吨,经过处理后的二级排放水就是再生水。奥运会项目赛时最大日用水量为7.5万吨,赛后最大日用水量为6万吨,用水量完全有保障。技术人员对这些再生水进行了长期的水温、水量、水质监测和试验。
结果表明,夏季水温最高达26.5摄氏度,冬季水温最低为12.5摄氏度,与室外大气温度温差达10~20摄氏度,是良好的低温热源,并且能提取可观的能量,是绿色可再生能源。
不过,开发利用再生水,水质是一个难题。北京市地质勘察技术院的技术人员和国内外专家组成攻关团队,针对项目需要解决的问题,逐一制定了周密的实验、测试方案,通过搭建试验台对再生水的结垢、腐蚀、堵塞进行机理分析,查清再生水过滤、换热影响效果因素,找到了解决措施,完成了系统设计、设备选型与技术参数确定。“奥运村再生水热能综合利用系统关键技术的研究”项目在2005年被科技部、北京市科委列入国家科技攻关计划,得到了支持。
经过不懈努力,再生水热能综合利用关键技术终于解决了。2005年11月,奥运村再生水热泵冷热源项目方案通过了北京市发改委组织的专家评审,项目正式启动。