IDC液态空气制冷发电项目XXXX

IDC机房节能综合利用

项目介绍北京东方恒诺科技有限公司1IDC行业的能耗问题

目前，我国各类数据中心（IDC)总量约43万个，可容纳服务器约500万台。其中经营性数据中心机房921个，面积约88万平米，机柜数约17.7万个，可容纳服务器约200万台。未来5年，我国对数据中心流量处理能力的需求将增长7-10倍，机房面积再翻一番才能满足需求。2011年我国数据中心总耗电量达到700亿千瓦时，占全社会用电量的1.5%，相当于2011年天津市全年用电量。2IDC机房耗能情况330%的耗能是为解决机房散热问题，同时产生大量余热最先进的国外IDC节能水平（PUE值）“PUE”=数据中心整体输入电力/IT负载所需电力微软都柏林数据中心PUE值：1.25惠普英国温耶德数据中心PUE值：1.16谷歌比利时数据中心PUE值：1.16Facebook数据中心PUE值：1.15雅虎“鸡舍”式数据中心PUE值：1.084目前国内IDC机房节能潜力巨大我国目前PUE在2~3之间，而国际上这些低能耗数据中心共同的特点：特殊的地理位置，可采用自然冷却，如海风、冷水、呼吸式建筑采用故障容错系统，这样设备故障不会造成影响，专用系统非标准服务器，可以接受更恶劣简朴的环境PUE值小于1.1，对于建设于普通地点的普通数据中心是难以实现的各种机房节能方案的性能对比PUE典型数据中心2无冷水机组，采用100%的水侧的经济节能方案1.67UPS运行在旁路，采用415V系统1.45采用空气侧的经济节能方案，不用UPS1.295目前IDC节能常用技术手段氟泵：在外界环境温度很低的情况下，压缩机旁路，用泵直接循环制冷剂，利用制冷剂自身热容量，在不进行气液相变的情况下传递热量制冷。“氟泵”功耗远低于压缩机，减少电能消耗；热管空调：采用无源热管热泵实现冷热传导，相对直接利用自然冷风、冷水在空间上隔离。前提条件是有自然冷源。电能消耗主要在风扇、水泵等，能大大减少电能消耗；乙二醇：也是一种利用“不冻”液体的循环流动，实现热量交换，前提仍旧需要自然冷源，例如冬季使用；共同特点是：需要自然冷源，使用受到时间地点限制；另外热能不能回收利用，散失到环境，没有减排效果。6目前IDC能源节能手段的缺点地理条件限制：根据地理条件建设的机房，通常都远离闹市区，交通生活不便；企业管理难度大：虽然可以远程管理，但是具体运营过程中，对员工生产、生活配套服务产生很大问题，涉及员工家庭、子女教育等综合因素，难以解决；市场销售不佳：市场反应不积极，常常有稍微偏远一点的地点建设的机房，投入使用后少人问津，闹市区建设的机房，未及投产已预售一空；无减排效果：依靠自然冷源散热的制冷方式，没有考虑减少环境热排放的问题，后续很可能依据国家政策调整，需要进一步改造。7IDC的可利用能源的特点数量巨大：数千乃至数万千瓦的能量消耗，最后都变成热能，需要从机房“搬走”；稳定输出：IDC机房一旦启用，能量消耗24小时、长年累月持续消耗能源，产热稳定；热输出品位低：热量一般通过自然冷风、冷水、大型空调冷却水等带走，温度20多度，品位低；几十年的历史和国内外同行的现状表明，目前对该能量的利用率很低，机房节能主要考虑如何用更低的成本将热量“搬走”来实现节能，还没有人考虑回收利用该热量，即消耗少量能量，回收转换该热量，使之能得到充分利用。热泵技术在IDC的节能应用热泵也就是像泵那样，可以把不能直接利用的低位热能(如空气、土壤、水中所含的热能、太阳能、工业废热等)转换为可以利用的高品位热能，从而达到节约部分高位能（如煤、燃气、油、电能等）的目的。虽然需要消耗一定量的高品位能，但所供给用户的热量却是消耗的高位热能与“泵”取的数倍低位热能的总和。因此，热泵是一种高效节能减排装置。IDC常规电制冷空调系统10改进后的IDC电制冷空调系系统11IDC回收热能热水水的利用1、直接利用企业生活使用用、冬季取暖暖；供周边居民取取暖、生活使使用；供周边企业生生产热源使用用；2、转化利用提高输出温度度产生蒸汽，，推动蒸汽发发电机发电；；利用其它低温温发电技术将将回收的热能能转换为电能能；驱动吸收式热热泵制冷，降降低空调系统统电力消耗12IDC热泵技术节能能风险及问题题相关产品和技技术都非常成成熟，但是电电力消耗增加加：采用压缩缩机热泵回收收热量，需要要消耗更多电电能，虽然后后续能通过热热能再利用创创收，冲销大大量电费，但但是电能的消消耗量还是增增加了，和目目前国家节能能减排考核模模式不适应；；另外电力供供应能力是否否足够、是否否需要增容和和能不能增容容都影响系统统实施；回收资源直接接利用率：回回收的资源首首先是热水，，如何消化利利用大量的热热水实现减排排收益？如何何尽快实现温温水发电？也也影响项目实实施；13高效制冷发电电方案本方案提出一一个利用液态态空气作为工工作介质，吸吸收空调末端端回水的热量量，实现吸热热、气化、升升温，液体变变气体，体积积膨胀近千倍倍，可以得到到高压常温的的空气。利用该高压空空气推动气轮轮机发电，实实现低温热量量做功发电！！再利用流体力力学的空气放大器原原理设计气体体混合引流器器，减少液态空气气化量、高效效率利用液态空气，进进一步大幅提高发电效率。14高效制冷发电电方案整个发电系统统输入只有回水热量，输出电电力和少量气化的的空气，可以实现低温热能高效转化化为电能，实实现资源循环环利用；液态气体临界界温度-140°C以下，吸收常温热量量后，处以超临界温温度状态，工工作压力可以以很高，排放放余压、余热影响很小，发电效率可可以达到70%或更高；“低温热源””发电，还相当于输出出“冷量”，，可以实现对数据中心的的制冷，是废废热利用。这种技术还将将用于工作、生生产很多场合合下的余热回回收、余热利利用发电、错错峰用电、调调峰储能、其其它清洁能源源储能等用途途；15高效制冷发电电方案16高效制冷发电电方案171、超低温储液液罐；2、高压超低温温液体泵；3、高压超低温温管路；4、射流引流器器；5、低温换热器器；6、低温高压气气管路；7、气体混合引引流器；8、气体扩张段段；9、中温换热器器；10、气体收缩段段；11、常温工作气气体管路；12、气轮机输入入阀；13、工作气路；；14、气轮机；15、发电机；16、乏气气路；；17、气轮机输出出阀；18、回气管路；；19、制冷回水输输入管路；20、中低温换热热器连接管路路；21、制冷回水输输出管路；22、余气排放口口；23、液态空气加加注口；24、检修短路管管路；25、检修短路气气阀；26、引流回气管管路；新技术的综合合节能指标181、省去传统制冷机组电耗耗，降低备用用发电机发电量和装机机容量，IDC电耗大幅度降降低；2、气轮机可靠靠性高，发电电可靠性高；可以自发电自自用，耗电进进一步减少，，供电能力要求求降低；3、制冷效果好好，可以实现机机房低温运行行，对设备有有利；4、备份多种模模式，可以直直接制冷；5、节约冷却塔塔水耗；6、排气洁净、、低温、无水水，通过机房房加湿后，可可以做新风，，进一步提高高吸收热量的的能力；7、减少了热排排放，低碳、、减排、循环环利用能源经济性分析计计算以一个原设计计总用电量5000Kw为例19传统系统投资资运行数据如如下：空调系统耗电电1500Kw，造价约450万；制冷量需需求约为1500冷吨；后备发电机系系统容量5000Kw，造价约1000万；每小时系统耗耗电5000度，按照0.5元计算，每天天用电12万度，电费60000元；每天耗水约100吨；约合500元；每年运行直接接费用：2208万元。经济性分析计计算以一个原设计计总用电量5000Kw为例20新装系统投资资运行数据如如下：节省了空调主主机系统，节节省的经费与与新增的液态态空气制冷发发电系统相当当；实际耗电下降降为3500Kw，冷量需求约约为1000冷吨；系统发发电能力按照照70%计算，可发电电2500Kw；发电自用，，则实际耗电电1000Kw；后备发电机系系统容量1500Kw，造价约350万；一次性节省650万；每小时系统耗耗电1000度，按照0.5元计算，每天天用电2.4万度，电费12000元；每天消耗液态态空气300吨，市场价150元/吨，合计45000元；每年运行直接接费用：2080万元。减少128万元，应可获获得节能减排排补贴360万元。节能环保分析析计算以一个原设计计总用电量5000Kw为例21每年节约用电电3500万度；按照我国1kWh发电耗328g（国家发改委委公布数据））标准煤，燃燃烧一吨标准准煤产生二氧氧化碳为2930kg，二氧化硫8.5kg，氮氧化物7.4kg，每颗大树每每年吸收二氧氧化碳18.3kg，每棵树占地地8㎡计算，与自自然冷却方案案相比，其环环保效益如下下：节省标准煤4700吨，节省水3.6万吨，减排二氧化碳12000吨，减排二氧化硫36吨，减排氮氧化物31吨，相当于种了68万棵树增加绿化覆覆盖面积8200亩。该项目的市市场空间特特点国内外市场场空白，发发展空间大大；单个项目金金额大，系系统实施简简单；从小项目到到大项目均均可以应用用；符合国家能能源政策，，容易获得得融资和补补贴；设备技术成成熟，系统统可靠性高高、技术风风险小；节约能耗效效果明显，，社会经济济效益突出出。22项目运作的的基本思路路采用专利保保护创新点点、提高产产品技术竞竞争门槛；；与品牌企业业合作，确确保产品和和服务的质质量；寻求节能领领域的资源源优势企业业合作，确确立先发优优势；抓住电信行行业优质用用户，找准准模式，以以点带面；；先进的发展展模式，借借助资本的的力量快速速做大做强强。23项目起步发发展模式24首先针对电电信运营商商的IDC机房节能改改造应用为为主要市场场；以合同能源源管理的模模式，确定定资源提供供方、设备备服务提供供商、资金金来源、运运营管理等等各方；各方采用多多方合作，，效益分成成的方式获获得收益；；前期资金设设备从小到到大，逐步步投入，以以市场为导导向；系统保持兼兼容性、灵灵活性，做做好示范工工程；申请政府各各项支持、、优惠政策策。25项目实施步步骤第一阶段：：原理样机机制作采购一台50千瓦左右的的气轮发电电机组，定定制一台每每小时气化化200公斤液态空空气能力的的水浴气化化器，费用用支出约100万；然后应应用本方案案技术，我我方提出方方案要求，，寻求有经经验、积极极配合、有有相应能力力的合作研研发团队外外包委托开开发或者合合作开发，，保证进度度、效率，，保证资金金的使用效效率，控制制风险；完完成后进行行专家成果果评审。总总投资约300万26项目实施步步骤第二阶段：：小型示范范工程针对一个5000千瓦左右的的数据中心心，在原理理样机成果果基础上，，委托专业业设计院进进行设计，，委托国内内外知名厂厂家根据设设计容量要要求定制汽汽轮发电机机组和气化化器系统；；根据设计计院设计文文件面向社社会进行施施工安装工工程招标；；改造费用用约1000万，节电目目标80%，节水目标标是0水耗；项目目完成后，，组织专家家评审。第三阶段：：推广应用用在示范工程程成功后，，在政府扶扶持下，数数据机房企企业根据自自身投资、、节能增效效目标，整整合社会资资源，采用用不同融资资合作模式式，开展节节能增效热热泵技术应应用改造。。财务预测分分析目前启动项项目，总投投资不大，，一旦前期期样机完成成研发，专专利技术可可以实现10倍以上增值值，投资回回报容易实实现。问题题的关键仅仅仅在于项项目是否能能实现的技技术可行性性，财务投投资容易预预测和分析析。投入资金回收预期半年内通过样机完完成技术鉴鉴定，确认认市场地位位和价值，，1年内技术股股权溢价转让初步获利，，3年左右逐步开始实实现综合收益直接技术转转让回报一次性或阶阶段分步技术转让、、产品生产和专利利使用授权、政府府扶植、社社会资金参参与实现技术专专利溢价增增值未来投资回回报预期工程技术授授权的专利技术提成获利，技术参股后后所持股权资本运运营升值政府扶植资资金申报有原理样机机做基础，，具备条件件申报政府扶持资金、实现现资源升值值融资金额及及使用计划划作为一个天天使投资合合作项目，，考虑到未未来项目进进一步发展展的需要，，以及项目目第一阶段段务实的资资金需求，，也综合业业界惯例，，做出如下下计划：项目股权出出让出让30%，融资300万，达到100万项目就具备启动条件。资金用途研发直接费费155万：购买液态空气气气化系统统15万，汽轮发电机机组购买费100万，特殊零部件加工工改造费40万。研发人工间间接费45万：技术工人工工资，研发发场地租金金，商务员员工工资等。项目鉴定认认证费用50万：鉴定会，论论文发布，，专利申报报，推广宣宣传联络。备用金50万：各种不可预预见费用支支出，预留用于于确保项目目顺利实施施。谢谢！博客：/gouzhongwuQQ:189981292微信：gouzhongwu9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。1月-231月-23Wednesday,January4,202310、雨中黄叶树树，灯下白头头人。。20:38:5620:38:5620:381/4/20238:38:56PM11、以我独沈沈久，愧君君相见频。。。1月-2320:38:5620:38Jan-2304-Jan-2312、故人江海别别，几度隔山山川。。20:38:5620:38:5620:38Wednesday,January4,202313、乍见翻疑疑梦，相悲悲各问年。。。1月-231月-2320:38:5620:38:56January4,202314、他他乡乡生生白白发发，，旧旧国国见见青青山山。。。。04一一月月20238:38:56下下午20:38:561月-2315、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。。一月238:38下午午1月-2320:38January4,202316、行动出成果果，工作出财财富。。2023/1/420:38:5620:38:5604January202317、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。8:38:56下下午8:38下下午午20:38:561月-239、没有失败败，只有暂暂时停止成成功！。1月-231月-210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。09:06:1109:06:1109:061/17/20239:06:11AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。1月-2309:06:1109:06Jan-2317-Jan-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。09:06:1109:06:1109:06Tuesday,January17,202313、不知香积寺，数里入云峰。。1月-231月-2309:06:1109:06:11January17,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。17一月20239:06:11上午09:06:111月-2315、楚塞三湘接，荆门九派通。。。一月239:06上午1月-2309:06January17,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。2023