北方城鎮(zhèn)采暖是建筑能耗最主要的組成部分，占建筑總能耗約40%。《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》將建筑節(jié)能與綠色建筑列為優(yōu)先主題，承擔(dān)70%以上北方城鎮(zhèn)采暖的集中供熱，是建筑節(jié)能的重中之重。
　　隨著城鎮(zhèn)化和城市發(fā)展的快速推進(jìn)，集中供熱領(lǐng)域普遍存在的熱源短缺、節(jié)能潛力大和熱網(wǎng)輸送瓶頸等主要問題愈加突出。對此，長期以來國內(nèi)外一直沒有大的技術(shù)進(jìn)展。該項目在國家科技支撐計劃、國家自然科學(xué)基金等項目支持下，經(jīng)過理論分析、關(guān)鍵設(shè)備研制、系統(tǒng)集成、工程試驗與示范等一系列研究工作，取得供熱領(lǐng)域的重大突破。發(fā)明了基于吸收式換熱的集中供熱技術(shù)，克服了熱源效率與熱網(wǎng)輸送能力之間的基本矛盾，解決了城市集中供熱熱源短缺和熱網(wǎng)輸送瓶頸難題，實現(xiàn)了供熱能耗大幅降低。主要發(fā)明點包括：
　　1. 從供熱系統(tǒng)整體角度，發(fā)明了基于吸收式換熱的集中供熱新工藝流程，構(gòu)建了該流程下供熱系統(tǒng)集成設(shè)計與運行技術(shù)支撐體系，實現(xiàn)系統(tǒng)供熱能力大幅增加30%以上，供熱能耗大幅降低超過40%，熱網(wǎng)輸送能力大幅提高50%以上；
　　2. 發(fā)明了設(shè)置于熱力站的吸收式換熱機組及其結(jié)構(gòu)流程，突破常規(guī)換熱設(shè)備的換熱溫差極限，在不改變二次網(wǎng)原有參數(shù)前提下實現(xiàn)一次網(wǎng)回水溫度大幅降低（最低可達(dá)20℃以下），為熱網(wǎng)長距離輸送和高效回收余熱奠定了基礎(chǔ)；
　　3. 針對熱源，發(fā)明了多種以吸收式熱泵為核心的余熱回收機組新結(jié)構(gòu)與流程。發(fā)明了以乏汽為介質(zhì)的熱泵蒸發(fā)器新結(jié)構(gòu)和一體化余熱回收機組，首次實現(xiàn)空冷電廠乏汽余熱的直接回收，使余熱回收量增加20%。發(fā)明了兩級倒串聯(lián)、多級發(fā)生等熱泵新流程，解決濕冷電廠余熱溫度低、熱網(wǎng)加熱溫升大的條件下高效余熱回收難題。
　　裝備開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化：經(jīng)4次產(chǎn)品升級換代，研制出6個系列吸收式換熱機組和余熱回收機組等自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵裝備，啟動生產(chǎn)線建設(shè)，授權(quán)或委托多家國際知名在華企業(yè)生產(chǎn)加工，形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，帶動產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。近三年新增直接銷售額超過8億元，新增直接利潤2.1億元。作為重點節(jié)能產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)列入國務(wù)院印發(fā)的《“十二五”節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》(國發(fā)[2012]19號)。
　　工程應(yīng)用：通過試驗、示范及推廣，已迅速在山西、北京、內(nèi)蒙古、寧夏和山東等地9000萬㎡建筑供熱工程中實施。在不增加能耗情況下利用現(xiàn)狀熱源和管網(wǎng)增加供熱面積2800萬㎡，每年節(jié)約標(biāo)煤90萬噸，相應(yīng)減少大氣污染排放，并產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。國務(wù)院發(fā)布《綠色建筑行動方案》（國辦發(fā)[2013]1號）明確將推廣該技術(shù)的城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)改造作為重點任務(wù)。
　　院士建議書認(rèn)為該技術(shù)在我國推廣，“可以利用目前熱源和管網(wǎng)增加供熱面積11億平米，每年可節(jié)能約2000萬噸標(biāo)煤”，關(guān)鍵設(shè)備“每年創(chuàng)造約150億元的市場”，還可輸出到歐洲等國際市場。經(jīng)科技部驗收評價為“集中供熱領(lǐng)域的一項重大原始創(chuàng)新，將給我國集中供熱系統(tǒng)節(jié)能減排帶來巨大推動，達(dá)到國際領(lǐng)先水平”。已授權(quán)16項國內(nèi)外發(fā)明專利。
　　部分完成人事跡介紹：

全國建筑能耗的三分之一用于北方地區(qū)采暖，城市供熱是節(jié)能減排的重要領(lǐng)域。為了降低供熱污染排放和提高能源利用效率，各種供熱技術(shù)紛紛出現(xiàn)。最為典型的是水（地）源熱泵技術(shù)近二十年來風(fēng)起云涌地在各地應(yīng)用。2004年，作為電廠熱能動力工程專業(yè)出身的清華大學(xué)教師付林深深感受到，水（地）源熱泵從地下上百米的土壤中和地下水中取熱，打井和埋管投資大，地下熱的溫度低（10℃左右）、提取后升溫電耗大，運行成本高，而電廠有大量余熱通過冷卻塔排放掉，這些熱量具有溫度高（20℃以上），熱量大的特點，回收這些熱量用于供熱，可以取代所有燃煤鍋爐房，解決整個北方地區(qū)的采暖問題，這將會有多么大的經(jīng)濟(jì)和社會效益啊。于是，付林帶領(lǐng)其團(tuán)隊開展了長達(dá)8年的技術(shù)研發(fā)。
　　然而，這種項目的研發(fā)又是極其有難度的，它涉及的對象是由運行安全要求極高的電廠和百姓民生保障嚴(yán)格的城市熱網(wǎng)組成的系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)上做技術(shù)上的重大改變是很困難的。背后沒有強大的支持，項目推進(jìn)是寸步難行的。在整個技術(shù)研發(fā)過程中，我國供熱行業(yè)唯一的院士，在供熱行業(yè)享有崇高的威望清華大學(xué)江億教授，認(rèn)為對我國節(jié)能減排的重大意義，于2008年5月在中國工程院組織召開了專門針對本技術(shù)的“提高我國熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱能效”工程前言研討會，與會三十多位專家和院士經(jīng)過兩天的充分論證，認(rèn)為該技術(shù)是我國熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱領(lǐng)域的重大自主技術(shù)創(chuàng)新。同時，江億院士長期以來一直為該技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用推廣給予指導(dǎo)、支持和關(guān)懷，對本項技術(shù)研發(fā)成功起到關(guān)鍵作用。
　　技術(shù)研發(fā)的一個重要環(huán)節(jié)是試驗工程，然而作為保障民生的供熱系統(tǒng)，安全運行是第一位的，因此試驗工程的選擇是很困難的事情。赤峰富龍熱力公司的景樹森董事長，飽含對我國供熱事業(yè)的感情，深感這項技術(shù)研發(fā)成功對國家節(jié)能減排的重要意義，并懷著對江億院士提倡的技術(shù)的信任，全力支持試點工程在赤峰的成功實施，并給予人力和財力上的全力支持和保障。
　　這項技術(shù)的真正工程化應(yīng)用和示范工程，是在大同市同煤集團(tuán)棚戶區(qū)600萬㎡的采暖供熱系統(tǒng)，這是本項技術(shù)研發(fā)成功的又一個里程碑，標(biāo)志著這項技術(shù)的成熟。耿彥波市長為了能夠給棚戶區(qū)老百姓在2010年冬季供上暖，敢于擔(dān)當(dāng)，全力支持棚戶區(qū)供熱系統(tǒng)上實施基于吸收式換熱的集中供熱技術(shù)示范工程，并親自排除了重重阻力，為示范工程的成功實施保駕護(hù)航。
　　研發(fā)的道路是艱辛的。多少個日日夜夜，多少個周末假期，這個團(tuán)隊一直勤奮地奮斗著。2010年的下半年，是大同市同煤集團(tuán)棚戶區(qū)示范工程建設(shè)的日子，這是該技術(shù)能否成功的第一個大規(guī)模應(yīng)用項目，如果失敗了，600萬㎡的大規(guī)模小區(qū)建筑以及小區(qū)的20萬人都會在這個冬季受凍，那就會捅出天大的簍子。付林教授承受著巨大的心理壓力，期間的一次會議上，他對大同市市長耿彥波說，這個項目一天不干完，我一天不去理發(fā)，結(jié)果整整過了102天，示范工程終于成功運行了，他才去理發(fā)店剪掉近乎乞丐般的長發(fā)，釋放出長期以來承受的壓力。張世鋼是該項目的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊的核心成員，為了這項他深愛著的工作，他做通家人的工作，離開從小熟悉的環(huán)境，舉家來到北京一個艱苦的環(huán)境。為了他鐘愛的事業(yè)，他放棄了當(dāng)大學(xué)教授的條件，落腳于一個剛剛組建的企業(yè)，不計名利，埋頭一干就是十多年，默默無聞，他的作用和表現(xiàn)為他在團(tuán)隊里建立起了崇高威望。羅勇是這項技術(shù)的主要設(shè)備——吸收式換熱機組開發(fā)的核心成員，為了這項事業(yè)，他背井離鄉(xiāng)從湖南趕到北京，遠(yuǎn)離恩愛的妻子和不到三歲的兒子，在北京一干就是四年多，為這項技術(shù)的研發(fā)成功做出了重大貢獻(xiàn)。正是這樣敬業(yè)、奉獻(xiàn)和勤奮的人組成的研發(fā)團(tuán)隊，最終研發(fā)出具有巨大節(jié)能減排社會效益的基于吸收式換熱的集中供熱技術(shù)。
　　研究團(tuán)隊總體情況介紹：
　　研究團(tuán)隊創(chuàng)建于2000年9月，主要有31人組成。工作人員20名，包括2名教授、4名副教授（高級工程師）。博士后5人，研究生6人。團(tuán)隊中近90%擁有碩士以上學(xué)歷。2000年至2004年該研究團(tuán)隊主要由2名教師、若干博士后和研究生組成；2004年成立清華城市規(guī)劃研究院能源所，招聘工作人員，并發(fā)展至今擁有20名員工。研究方向主要集中于集中供熱、城市能源規(guī)劃、天然氣分布式能源等。相繼開發(fā)出了十余項城市供熱等節(jié)能減排技術(shù)，包括吸收式換熱的集中供熱技術(shù)、熱泵型熱電冷聯(lián)供技術(shù)、煙氣余熱深度利用技術(shù)等。團(tuán)隊注重產(chǎn)學(xué)研一體的科研方式，承擔(dān)國家和地方科研課題30余項，咨詢類課題或項目50余項，經(jīng)費總額超過5000萬元。發(fā)表論文200余篇，專著6部，專利近100項，開發(fā)節(jié)能產(chǎn)品5大類10個系列，并形成近20多億的產(chǎn)值，技術(shù)主持工程項目近20項，工程總額100億元。  

  

 

來源：北京市科學(xué)技術(shù)委員會