迪拜如何战胜酷暑：智能制冷与水循环的秘密武器
2025年4月25日
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迪拜的天际线举世闻名，但在闪闪发光的玻璃幕墙背后，却是一场与酷暑持续的战斗。夏季平均气温高达32°C至37.2°C，最高气温甚至飙升至50°C，在这种情况下，保持凉爽不仅仅是一种奢侈，更是一种必需
[1]。事实上，空调能耗能占到一栋建筑总用电量的惊人的80%[1]。再加上气候变化预测显示气温将进一步升高，制冷需求也将随之增长（到2080年增幅可达40%），挑战之严峻可见一斑[1]。这时候，迪拜的智能基础设施就派上用场了。区域供冷 (District Cooling, DC) 和处理后污水回用 (Treated Sewage Effluent, TSE) 系统应运而生——这些关键系统与迪拜的能源目标（如 DIES2030 和 DSM 战略）相一致，为更可持续的未来铺平了道路
[36]。
了解迪拜的区域供冷 (DC) 技术
其次是Distribution Network（输配管网）。想象一下，一个由高度隔热的地下管道组成的隐形网络，将冷冻水输送出去，再将升温后的水送回
[2]
[3]
[22]。隔热是防止能量损失的关键。这些管网非常庞大——例如，Emicool 这家供应商在2019年就拥有超过240公里的管道
[23]。最后，每栋建筑都有一个Energy Transfer Station (ETS)（能量转换站）
[41]。这是连接点，通常使用热交换器将区域管网的冷量传递给建筑自身的内部空调系统（如空气处理机组）[3]。这里的计量表会记录建筑消耗的冷量（以 RT-hr 为单位），用于计费[3]
[5]
[42]。大多数现代系统采用间接换热器，使区域供冷水与建筑内部水系统分离，这有助于控制泄漏[3]。
迪拜的水资源回收：处理后污水 (TSE) 的作用
除了冷却塔，TSE 还广泛用于灌溉迪拜随处可见的茂盛景观，提供了一种可持续的水源
[21]
[31]。它还用于建筑工地的扬尘控制
[19]。然而，未经处理的 TSE 可能比饮用水含有更高水平的污染物和溶解性总固体 (TDS)，长期下来可能会损害冷却设备
[7]
[37]。因此，通常需要像 Reverse Osmosis (RO) 和 Ultrafiltration (UF) 这样的“深度处理”来进一步净化 TSE[7]
[9]
[30]。例如，Empower 公司在一些冷却塔中使用经过 RO 和 UF 处理的混合 TSE，以保护设备，同时完全避免使用饮用水[7][37]。迪拜每年产生大量的 TSE（约7.35亿立方米），尽管商业化和提高其利用率的努力仍在进行中，但最大限度地发挥其潜力仍然是该市水资源战略的关键组成部分
[26]
[27]
[8]
[32]。
区域供冷为何胜出：能源效率与成本节约
区域供冷不仅仅是巧妙的工程设计；与传统空调系统相比，它带来了显著的好处，尤其是在能源效率和成本节约方面[3][5]
[12]
[14]。我们先来看看能源方面。中央制冷站使用大型、本身效率就更高的制冷机和设备，优于单个建筑中的小型机组
[6]
[11]
[24][11]。它们由专家使用先进的控制系统（如 SCADA 系统和 Smart Command Centers）进行操作，以实现最佳性能[2][6]
[33][1]。此外，区域供冷网络服务于具有不同制冷高峰期的多样化建筑，从而平滑了需求，使制冷站能够更高效地整体运行
[13][22]。TES 蓄冷罐通过将制冷生产转移到非高峰时段，进一步优化了能源使用[12][19][31]
[43]。与典型的风冷机组相比，大型水冷冷却塔的排热效率也更高，尤其是在迪拜的气候条件下[8]
[38][36]。集中供冷还大大减少了整个区域所需的制冷剂数量，从而降低了泄漏可能造成的环境危害[13][41]
[17]
[16]。
成本节约也是一个主要吸引力。对于开发商而言，接入区域供冷系统可以免去在每栋建筑中安装制冷机的巨额前期成本和空间需求[3][13][11][3][11][13][17][16]。建筑业主也无需承担维护复杂制冷机房的持续成本和麻烦[3][6][13][11][33]。能源效率直接转化为更低的总体电费[6][12][41][14]。对于区域供冷供应商来说，使用更便宜的 TSE 作为冷却塔用水，可以显著降低水费成本[7][37][6]。然而，对于最终用户（例如租户）来说，计费结构有所不同。你通常需要根据用量 (RT-hr) 支付消耗费，以及与分配给你单位的容量相关的固定需求费，此外可能还有计量费或燃料附加费[5][42][38][42]。与那些将制冷费用包含在租金中的“免制冷费”建筑相比，这种需求费有时会使区域供冷看起来月度费用更高，这在直接成本和整体环境效率之间形成了一种权衡[5][38]。
迪拜的区域供冷格局：主要供应商与实施
迪拜不仅仅在使用区域供冷；它还是该领域的世界领先者，拥有全球最大的供应商，并在其标志性开发项目中建立了广泛的网络
[4][8][15][42]。一些主要参与者主导着市场。Empower (Emirates Central Cooling Systems Corporation)，成立于2003年，部分股权由 DEWA 和 Dubai Holding 持有，是全球巨头[4]
[40]。它为超过11万客户和1400多栋建筑提供服务，总制冷量超过140万冷吨 (RT)[40]。你会发现 Empower 为 JLT、Business Bay（其区域供冷网络保持着吉尼斯世界纪录）、DIFC、Palm Jumeirah 等许多主要区域提供制冷服务[5][12][16][19][43][2][19]
[34][43][19][23][43]。他们以技术领先而闻名，包括其 Smart Command Control Center[1]。
Emicool (Emirates District Cooling)，目前是 Dubai Investments 和 Actis 的合资企业，是另一支主要力量
[25][7]。它为约4.2万客户提供服务，制冷能力约为35.5万冷吨 (RT)，并计划大幅增长[25]
[28]。其网络覆盖 Dubai Investments Park (DIP)、Motor City、Damac Hills 等区域，甚至为世博线的 RTA 地铁站提供制冷[12][25][26][27][28][21]。Emicool 积极参与技术创新合作，例如与 Kamstrup 合作开发智能电表[28]。然后是Emaar District Cooling (EDC)。Empower 和 Emicool 更像是公用事业公司，而开发商 Emaar 则在2004年成立了 EDC，主要为其自身的大型社区提供服务，如 Downtown Dubai（包括 Burj Khalifa）、Dubai Marina 和 Arabian Ranches[12][26]
[39][12][39]。
未来更凉爽、更智能：即将到来的创新
迪拜并未止步于此。持续的创新正推动制冷和水资源管理向着更高效率和智能化发展。在区域供冷领域，Empower 正与 ASHRAE 合作开发“第三代”系统，可能利用 AI 和新的热能传输方法进一步大幅降低能耗
[18]。预计控制中心将更多地应用 AI 和机器学习技术，用于预测性维护和实时优化，使系统更加智能
[10]
[20]
[29]。整合太阳能（PV 和光热）、地热能或余热等可再生能源，为中央制冷站提供更清洁的电力，是一个主要焦点[2][6][9][2][6][18][29][14][36][13]。先进的智能计量表 (AMI) 也正在推广，为消费者和供应商提供更好的数据，正如 Emicool 与 Kamstrup 的合作所示[28]。优化 Thermal Energy Storage (TES) 对于电网稳定性和效率仍然至关重要[12][19][31][43]。在区域供冷不可行的区域，也在推广像 VRF 系统这样的高效替代方案[36]。
在水资源方面，TSE 深度处理技术（MBR、UF、RO）的进步对于生产更高质量的再生水用于冷却塔等敏感用途至关重要[7][9][30][6]。目前还有关于零耗水冷却方法的研究[29]。科学家们正在探索 TSE 和生物固体的更广泛用途，例如用于 Controlled Environment Agriculture（垂直农场），以增强粮食安全[27]。更宏大的蓝图是综合水资源管理，根据需求和水质战略性地使用所有水资源（淡化水、TSE、中水）[32]。带有传感器的智能水网将有助于优化 TSE 的分配并最大限度地减少损失。最终，这些创新与迪拜的智慧城市雄心以及《Dubai 2040 Urban Master Plan》中概述的长期目标相结合，共同打造一个更可持续、资源利用效率更高的城市环境[10][20][2]。
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