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常晟:创新务实,实现中国建筑节能梦

2017-01-11 09:32:35来源:中关村海淀园浏览: 评论:0

  思维活跃、善于沟通、知识面广、见解独到,这是他留给人的第一印象。然而翻开履历表,他在技术创新领域所取得的一系列成绩更是让人眼前一亮:主持研发的Techcon EEC地铁节能专家系统、能源管理与在线诊断系统(EMOD)受到广泛关注,并获得2014年轨道交通行业创新产品奖;主持完成的北京地铁8号线森林公园南门站节能工程获2015年度“智能建筑精品工程奖”和2016年度“精瑞奖”……他就是刚刚入选“清华产业十佳科技创新人才”的,同方节能工程技术有限公司节能运营二部经理、工程师常晟,一位“85后”的科研“大拿”。
 

常晟:创新务实,实现中国建筑节能梦

  近年来,我国环境、能源问题日益凸显,在此背景下,节能降耗、节约成本,成为我国建筑等公共基础设施所面临的一个迫切的现实需求,也是未来建筑发展的一个趋势。

  建筑节能,也是常晟多年来一直为之努力的方向。

  常晟表示,自己在清华大学求学期间,曾跟随导师江亿院士对内地、香港、美国等多地的建筑进行了实地测试和节能诊断,发现这些建筑普遍存在能耗问题,给社会带来了巨大的能源浪费。“如果能够解决这些问题,将建筑的节能潜力落地为节能收益,让使用者享受绿色、舒适的建筑环境,让业主收获节能、高效的经济效益,将是非常值得做的事情。”常晟说。

  带着追求技术落地的梦想,常晟在清华大学博士毕业后,便加入了清华同方,希望借助团队的力量,把个人的所学真正落地,实现中国建筑节能梦。

  地铁,是常晟节能梦的始发站。随着我国经济的高速发展,城市地铁迎来了建设高峰期。但与此同时,地铁作为城市的用能大户,面临着越来越高的节能压力。

  常晟向我们算了一笔节能账,作为城市交通大动脉,目前已开启“全空调时代”的地铁,是城市中的能耗大户。北京地铁一年耗电量,约相当于73万户3口之家的耗电量。地铁面临越来越高的节能压力。地铁车站通风空调系统是地铁中最重要的用能单位之一,其能耗约占总能耗的40%-60%。如果能将这些能耗降下来,将是一笔相当可观的收益。
 

常晟:创新务实,实现中国建筑节能梦

  正是在这样的背景下,清华同方很早便开始进入地铁节能业务,并在2014年与北京地铁运营公司签订公司首个地铁节能合同能源管理(EMC)项目,并由常晟主持森林公园南门站EMC项目的实施。

  这个项目对常晟和他的团队来说,都是个全新的挑战。森林公园南门站是清华同方与北京地铁合作的地铁节能试点站,没有现成的经验可以照搬,所有的工作也都是开创性的。“当时的困难在于,对于地铁通风空调系统如何实现节能,行业内并没有成熟的方法,甚至对于地铁车站通风空调系统的运行现状,都缺乏实测数据。”常晟说。

  没有现成的经验,就扎扎实实地驻地实测调研。在常晟身上,一直都有种强烈的实干精神和不服输的韧劲。就这样,他带领着团队一头扎进了现场,仔细测试每个设备的运行情况、测量地铁站各出入口的风速和风向、分析地铁通风空调系统的运行情况……

  “那段时间,我们吃住都在现场,有时候在地下风道测风速,有时候钻进冷却塔测水流分布。每天工作结束,一身衣服全都黑了,但是这种辛苦测试换来的却是第一手数据,这种对地铁通风空调系统真实运行情况的细致实地测量是非常难得的。”常晟仍能清楚地回忆起那段经历。

  常晟和团队所有的辛苦也都获得了回报,通过实地测量,他们找到了地铁节能的关键所在。当时,地铁行业内通行的节能方法是为风机、水泵加装变频器,通过降低风机和水泵的运行频率实现节能;经过持续的实地测试和摸索,常晟和团队发现,这并不是地铁节能的关键点,真正的关键点在于运营模式的改变。

  找到节能的关键点后,他们又创新性地提出以改变运行模式为核心的节能控制策略:首次革新了地铁通风空调的运行模式,将简单的焓值控制或时间表控制变更为灵活的风水联调,大幅降低了系统能耗。同时,还首次引入人工智能(机器学习)的方法,将专家思维植入机器,相当于每个车站配备了24小时值守的节能专家。

  事实证明,这种改变是极为有效的,“我们通过测试发现,采用这种策略后,节能率非常显着,在一些时段节能率甚至高达50%以上。”常晟说。

  由于节能率远高于预期以及业内平均水平,清华同方及其常晟的团队也获得了业主的高度认同,业内专家甚至认为这是地铁通风空调系统的革命。该项目也因此先后获得2015年度“智能建筑精品工程奖”和2016年度“精瑞奖”。
 

常晟:创新务实,实现中国建筑节能梦

  然而,常晟和团队的创新步伐并没有停歇,“由点及面”推广该技术成果,是同方和他的下一个目标。森林公园南门站试点成功后,这种运行模式的节能策略也很快得到了业界的认可。清华同方紧接着又成立了以常晟为小组长的研发小组,全力研发以机器学习算法为特点的智能专家控制系统,将森林公园南门站的运行思路自动化,使之能够便捷地推广到各个车站。很快,这项技术便运用到北京地铁8、9号线,以及宁波地铁等线路,并取得了良好的节能收益。
 

常晟:创新务实,实现中国建筑节能梦

  Techcon EEC地铁节能专家控制系统应用于8号线节能改造

  一方面复制成功经验,一方面继续挖掘节能潜力。在探索的过程中,常晟和团队还发现,地铁空调系统还存在一个能耗浪费问题:缺少面向节能的精细化管理手段。于是,常晟和团队又与全国各地的地铁运营公司深入沟通,研发出了面向节能精细化管理需求的EMOD地铁运行管理与诊断系统,该系统以KPI指标体系为核心,能够分级评估各个车站通风空调系统的节能情况和存在的问题,为精细化管理提供了重要的工具。该系统也在业内首次实现能耗问题的在线诊断。

  因为具有极大的开创性和应用价值,地铁通风空调智能控制系统(Techcon EEC)、能源管理与在线诊断系统(EMOD)受到广泛关注,并获得2014年轨道交通行业创新产品奖。
 

常晟:创新务实,实现中国建筑节能梦

  年纪轻轻,成绩突出,又文理兼修,是常晟给人印象最深的一面。科研工作之外,常晟又是一枚“非典型”理工男。生活中,他涉猎广泛,几乎任何大众话题都可以和他聊得很投机,对《安娜-卡列尼娜》、《三体》等中外不同类型的文学作品,他更是有着自己独到的看法。

  然而当问及未来的计划时,常晟仍不忘回到自己的“老本行”。“除了地铁之外,其他类型的建筑也存在着能耗问题和节能潜力,希望我们能不断探索,从实践出发,帮助越来越多的建筑实现节能运行,使中国的建筑成为最绿色的建筑。”常晟说。

 

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