從北京市清河污水處理廠出發(fā)，向東南方向行進(jìn)，穿過(guò)五環(huán)路，再繼續(xù)南行，才能到達(dá)北京奧運(yùn)村，行程達(dá)到7公里多。放在三四年前，沒(méi)有人會(huì)將一個(gè)污水處理廠和奧運(yùn)會(huì)重點(diǎn)工程聯(lián)想在一起。

然而，奧運(yùn)村再生水源熱泵項(xiàng)目讓本來(lái)只能遙望的兩個(gè)地方來(lái)了一次擁抱。

奧運(yùn)會(huì)期間，清河污水處理廠排放的再生水，將為運(yùn)動(dòng)員提供冷氣，制冷面積將達(dá)到41.3萬(wàn)平方米。此外，該系統(tǒng)還能滿足冬季采暖需求。

國(guó)家科技部還組織了奧運(yùn)專項(xiàng)課題研究，題目就是再生水熱能的綜合利用。由于在國(guó)外運(yùn)行了幾十年的城市中（污）水大型熱泵系統(tǒng)，在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有大規(guī)模運(yùn)用的先例，可以說(shuō)，奧運(yùn)村項(xiàng)目在拓展城市污水利用方面意義非凡。

遠(yuǎn)程利用

過(guò)完6月，清華大學(xué)熱能工程系教授史琳就可以稍微松口氣了。作為奧運(yùn)村再生水源熱泵系統(tǒng)課題組的成員，從2005年參與提倡將再生水源熱泵技術(shù)用于奧運(yùn)村，調(diào)查提供可行性報(bào)告，再到后來(lái)做了不計(jì)其數(shù)的實(shí)驗(yàn)，她在這個(gè)項(xiàng)目中揮灑了3年的光陰。

之所以提出采用再生水源熱泵，她認(rèn)為，水源熱泵的關(guān)鍵是源的問(wèn)題，在各種源中，再生水是不會(huì)引起其他環(huán)境問(wèn)題的非常有應(yīng)用價(jià)值的熱泵冷熱源?，F(xiàn)在各個(gè)城市都有污水處理廠，而且污水處理量越來(lái)越大，如果把污水處理廠處理過(guò)的水用作熱泵的源，成本會(huì)很低，可回收的能量會(huì)很可觀。

此外，再生水的溫度十分穩(wěn)定。據(jù)監(jiān)測(cè)，清河污水處理廠的二級(jí)排水年最高水溫是26.5℃，最低水溫是12.5℃，水溫變化曲線很平緩。

不過(guò)，該項(xiàng)目也曾受到一些專家的質(zhì)疑，認(rèn)為取水口和奧運(yùn)村熱泵機(jī)房距離太遠(yuǎn)（管線單程總長(zhǎng)度3.7公里），水泵耗功會(huì)比較大，很難實(shí)現(xiàn)節(jié)能。清華大學(xué)建筑學(xué)院副院長(zhǎng)江億在一次清華校園內(nèi)的演講中，就表示過(guò)類似觀點(diǎn)。

對(duì)此，史琳也承認(rèn)該項(xiàng)目確實(shí)“距離稍遠(yuǎn)”。因此，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能，采用了效率高的設(shè)備，比如板式換熱器、離心式熱泵機(jī)組、三級(jí)變頻泵等節(jié)能措施，使整個(gè)系統(tǒng)的性能達(dá)到了較高水平。

技術(shù)突破

板式換熱器的運(yùn)用，可以稱得上奧運(yùn)村再生水源熱泵項(xiàng)目的一大技術(shù)突破。相比起被廣泛使用的管殼式換熱器，它造價(jià)低、體積小、換熱效率高。板式換熱器造價(jià)約為管殼式換熱器的30％左右。

然而，用污水做源存在容易結(jié)垢的問(wèn)題，會(huì)降低換熱的效率。因此，課題組必須研究污垢的規(guī)律，它和換熱的關(guān)系以及對(duì)換熱的影響。

為此，清華大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)搭了很多實(shí)驗(yàn)臺(tái)去研究污垢。這樣的研究屬于交叉學(xué)科領(lǐng)域，以前并沒(méi)有人把再生水作為熱源系統(tǒng)研究過(guò)。環(huán)境系研究污水，僅限于研究污水的成分小于多少達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，并不關(guān)心污垢和換熱的關(guān)系。

于是，學(xué)熱物理的專家變成了微生物研究者。通過(guò)取樣，課題組研究污垢微生物的種類，研究影響污垢生長(zhǎng)的因素和時(shí)變規(guī)律。一個(gè)垢的完整周期就要五六十天，在研究期間，整個(gè)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)記不清做了多少實(shí)驗(yàn)。

最后，他們掌握了大量水、污垢的信息，得出了它的換熱曲線。此外，板式換熱器不好清洗，課題組發(fā)明了在位清洗的辦法，這也成為了奧運(yùn)村項(xiàng)目對(duì)再生水源熱泵領(lǐng)域開(kāi)拓的一大貢獻(xiàn)。

據(jù)估測(cè)，該項(xiàng)目系統(tǒng)的制熱效率（COP）達(dá)到3.67，這還是非常保守的計(jì)算，并且已經(jīng)包含了熱泵和水源測(cè)的泵耗。此外，該系統(tǒng)還可使奧運(yùn)村每年節(jié)省燃煤3600噸，減排二氧化碳8600噸。

模式創(chuàng)新

對(duì)于奧運(yùn)村項(xiàng)目而言，奧運(yùn)期間最重要的原則當(dāng)然是系統(tǒng)運(yùn)行的安全、可靠性。但在奧運(yùn)會(huì)后，投資收益和系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性則被看得很重。

作為項(xiàng)目參與單位之一的華清集團(tuán)，為該項(xiàng)目改變了以往的項(xiàng)目運(yùn)作模式，專門(mén)成立了能源投資公司，進(jìn)行能源投資。對(duì)項(xiàng)目從科研、設(shè)計(jì)、設(shè)備招標(biāo)、運(yùn)營(yíng)管理、收費(fèi)經(jīng)營(yíng)全部的環(huán)節(jié)負(fù)總責(zé)，對(duì)系統(tǒng)的安全、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能等性能指標(biāo)做綜合的平衡和考慮。其中，在該項(xiàng)目上實(shí)施冷熱計(jì)量收費(fèi)，這也是作為北京市的示范工程。

而從參與奧運(yùn)項(xiàng)目開(kāi)始，原先在中高溫?zé)岜醚芯可铣晒S富的史琳，則借此進(jìn)入了新的研究領(lǐng)域。現(xiàn)在，她和她的研究團(tuán)隊(duì)把研究的重點(diǎn)放在污水廠內(nèi)，希望不僅僅將污水回收用于供暖和制冷，還可以做綜合性的嘗試，比如將污泥烘干燒掉，或加熱污泥厭氧反應(yīng)用于產(chǎn)生的反應(yīng)氣等。

編輯：張倩