污水也能提供能源,从哈尔滨到华北的管道“淘金梦”
文/孙杨
今年冬天,中国的华北、华东地区再一次经受了大范围雾霾的袭击,在雾霾形成的众多原因里,冬季的集中供热是其中不可忽视的一方面,无论是暖气还是空调,都需要耗费大量的能源。
现在在某些居民楼和酒店里,出现了另一种供暖的方式,它使用的原料不是煤,而是人们既熟悉又陌生的“城市污水”。虽然这种方式在全国范围内看还是屈指可数,但是毫无疑问,这项技术的未来潜力不容小觑。
污水怎么能提供热能?这看上去有些不可思议。简单地解释:在城市地下的另一个世界里,有着无数的管道,里面流淌着城市居民或是工业生产所用过的水,通常是汇集到一起由污水处理厂进行集中处理。而利用污水热量的企业会取出一部分污水,让其经过一个防阻机,污水里的脏东西在这里被分离,之后污水会进入一个热能采集器,在这里,另一种介质比如清水会被注入。污水一般的温度在15摄氏度左右,要高于清水,这里有一个温度差,温度差通过热泵,就会转化为热能,这个热能就可用来为建筑物内的暖气或者空调加热。而使用过的污水,又会重新流入城市管道之中,最终流向污水处理厂。
北京瑞宝利热能科技有限公司(以下简称“瑞宝利”)就是会利用污水提供热能的企业,公司的“原生污水源热泵系统成套技术”包含了12项自主研发的国家专利。这家公司已经在全国多个省份进行了大大小小100多个项目,其中以北京、河北、山西为多,累计施工建筑面积700余万平方米。2015年,中车集团旗下的上市公司南方汇通设立的节能环保产业并购基金对瑞宝利进行了战略并购。
南下的选择
北京瑞宝利热能科技有限公司的董事长曲玉秀在工厂里当过工人、在学校里当过老师,后来他到了哈尔滨工业大学的校办企业里工作。机缘巧合让他结识了哈工大的教授,接触到了利用污水里热量的相关技术,他顿时对这项技术产生了兴趣,并且对其未来前景充满的信心,当时就决定自己掏钱帮助建立实验室。
2006年,这个原本在实验室里的技术发展到了一定的阶段,曲玉秀萌生了南下开拓市场的想法。“这个技术一定要用起来,而且一定要到北京去做项目。只有在首都站住脚了,才有可能辐射全国。”但是,这个当时看来有些“冒险”的想法并未得到全体人的支持,曲玉秀就带着几个人,毅然决然地到北京去求得更大的发展。
相对于哈尔滨,北京太大了,而且那时人们对于环境保护的观念远不如今天,瑞宝利的发展举步维艰。好不容易北京有了两个酒店的项目,但是业主对于污水源热泵的技术也是将信将疑。为了做下项目,曲玉秀决定自己垫资。“当时只让两家公司各付了5万元的定金,我跟他们说,看效果好了再付钱。”曲玉秀说。而两个项目所需的430万余元的投资,曲玉秀用的是自己卖房子卖地的钱。当时家里人几乎全部反对,而他坚定地看好这项技术的前景,“我的钱不会打水漂的”。最初的垫资在3年间收回,有了示范项目,加上后来国家政策的鼓励,生意也慢慢好了起来。
只做一件事
据《全国环境统计公报》统计,2014年中国废水排放总量为716.2亿吨。瑞宝利公司使用的只是这浩瀚污水中的非常小的几乎可以忽略不计的部分。可以想象,公司的市场前景是非常广阔的。但是,污水源热泵也有其自身的局限性,关于这一点,公司技术总监杨胜东给出了更多的解释。
“使用污水的主要制约因素有三点:堵塞、腐蚀、换热效率低。这在全世界范围内也是一个难题。我们的换热器是特制的,我们把铜管做成防腐蚀的,换热面积比普通的大。拿堵塞问题来说,污水里最烦人的东西是毛发。为了解决这个问题,我们在前端防阻机上做了些改变,并且改变了换热管的连接方式,毛发就顺着水力的作用通过了。”
瑞宝利这些年来不断地对现有技术进行改进,甚至推翻原来的技术原理重新发明。以前端的防阻机为例,第3代的防阻机是反冲洗的,反冲洗带来的问题是丢水丢温,出来100吨水,要用30吨去冲洗,同时也耗能,会影响最终的节能量。公司开始研究第4代,而第4代在实验中发现问题,不能推向市场。第5代用同样的原理,但是有部分小的配件有问题。
到了第7代,瑞宝利使用了不同的原理,不再用反冲洗,而是用旋转切割的方式。这一次不存在丢水丢温的问题了,但是又出现了新的问题:在切割过程中刀片和滤网不能有效的配合。于是瑞宝利就把原来的螺旋刀片改成了用1厘米半的小刀片组成的螺旋刀组,最终解决了问题。
瑞宝利对于技术的重视程度非常高,正常情况下公司拿销售额的20%~30%来做研发,这个比例远远高于中关村高科技企业6%的要求。而在2011年,公司拿出了50%还多。因为研发中有失败,所以你看到我们的产品有第3代、第5代,没有第4代。这是现实,你要研究一个新的东西,势必要面对可能的失败。
商业化的难处
与传统的供暖或者制冷方式相比,污水源热泵的好处在哪里?杨胜东算了一笔账:“拿我们自己投资的一个BOT项目来看,假设供暖面积是100万平方米,我们每平方米收供热费28元;电费是每平方米13元,人工成本2元,就算入住率有70%~80%(因为房地产不可能入住率100%),我们也有利润。”而对于客户来说,使用污水源热泵之后可以节约大量的费用。“像北京石景山的这个项目,他们最早使用的是燃气和风体式的空调,原来每年供热加取暖费用是400多万元,我们做完之后,这个费用降低到150万元。”杨胜东说。
然而,即使有这么多好处,瑞宝利商业化的发展也并非一帆风顺。无论是哪个新客户,听说用“污水”做项目时,多多少少都会有些疑虑。谈到市场化的难题,瑞宝利负责市场的前高管说:“首先国内的开发商大多还是考虑利益,会根据自己的投资和对自己的影响,考虑用不用这个东西。在中国有这样一个情况,开发商几乎不涉及后期的运营,建完一个项目就走了。所以前期让他们投入还是件很困难的事。”
“另外还有一个原因,”杨胜东说,“开发商到当地建一个项目,都有一个热网配套费,申请程序的时候这个钱已经交给政府了,如果你要进行改造的话,这个钱是不退的。为什么抚顺可以做这么大面积的项目?那个区域没有燃煤锅炉,没有热电厂,基本是空白。所以我们才好操作。我们是跟政府签的协议,开发商付给我们配套费以及节能费。”
所以,对于这项新兴技术,目前大规模应用的更大可能性还是在新开发的区域,这需要政府的大力支持。
瑞宝利在使用污水这一端大部分还是免费的,不过在项目推广中,也会遇到一些排水集团来向他们收费。对于他们来说,希望国家可以尽快出台相关规定来鼓励免费使用污水源是非常殷切的需求。因为一旦收费的话,成本就会更高,推广起来就更有难度了。
(采访: 孙海燕、孙杨)