支持大阪門戶的區域空調的努力

大阪站周邊地區的集中供冷供熱 (DHC) 係統

#設備設計

#節能

#BCP

設備設計正在講話。環境/裝置創意筆記頂部

支撐國際都市大阪大門的DHC

在關西地區最重要的交通樞紐大阪站，正在進行以TOD (交通導向型開發) 為核心的再開發。辦公室，商業設施和酒店一個接一個地發展，目標是成為世界級的城市空間，超越簡單的交通基礎，作為“國際城市的門戶”，住宅，工作，交流和住宿無縫連接是的。

本公司長年衹力於大阪站TOD集中供冷供熱係統 (DHC) 的規劃、設計和運用支持，為世界級的城市建設提供技術支撐。這次我們將介紹這項工作。

大阪站和“大阪站城市北門大廈”

第1階段:“北門大廈”的區域供暖和制冷，實現了日本最高的效率

我們於2005年著手設計的DHC成套設備“2號成套設備”，為了應對水災等問題，位於“大阪站城市北門大樓”低層的最高層13層。在當時BCP (業務連續性計劃) 的意識並不像現在這樣高，它可以被稱為在建築物中間層配置機房的先驅。

此外，通過在頂層安裝冷卻塔，冷卻水泵的輸送功率顯著降低。通過這種方式，節能係統與建築計劃一起規劃也是該項目的一個特徵。

左:“第2工廠”冷凍機機械室
右:低層部最上層 (13層) 的冷凍機機械室和冷卻塔的位置關係。因為冷卻塔就在正上方，所以可以大幅度地抑制冷卻水的輸送動力。

竣工後的3年間，與供熱公司和施工人員合作，根據數據分析不斷進行優化運行研究，實現了能效的提高，達到了當時日本國內DHC中的最高能效。這些成果在學術上也得到了高度評價，獲得了“空氣調和·衞生工程學會獎技術獎” (2014年) 。另外，去年10年的高效率運轉得到了該學會獎的“特別獎10年獎” (2024年) 。

左:根據變頻渦輪制冷機的設備特性，可以根據所需的制冷能力控制操作，啟動和停止最佳制冷機。在操作的第二年，我們能夠比第一年提高係統COP (性能卓越，高能效。熱源係統的效率指標，顯示供熱能耗與能耗之比)。
右:10年來係統COP的變化。持續通過數據分析探討最佳運行，持續實現高效率運行。

第2階段:擴大供應面積和海外擴張

供應網路隨著區域增長而擴展

從2010年代開始，大阪站周邊正在進行被稱為“ 100一年一遇”的大規模再開發，從去年到今年，“ JP Tower大阪站”、“Grand Green大阪站”、“Innogate大阪站”相繼開業，大阪站也進行了擴建。

在此次再開發中，本公司運用在“第二工廠”中積累的設計和運用改善經驗，3新設計了兩套設備。

·第3套設備 (“ JP Tower大阪”內)
・第4套設備 (“Grand Green大阪北街區”內)
・第5套設備 (“Grand Green大阪南街區”內)

因此，本地區的集中供冷供熱面積從過去的30萬m2大幅增加到100萬m2以上，成長為日本屈指可數的DHC供熱地區。在供熱機房之間進行熱交換(通過管道連接供熱機房，實現冷熱水等熱的融通)，提高整個城鎮的能源效率。

大阪站及其周邊的集中供熱機房及其供熱區域 (提供:大阪能源服務)

在綠意盎然、公園廣闊的“Grand Green Osaka”的區域能源計劃中，將南街區和北街區通過區域管道連接起來，進行熱交換，從而實現了節能性和提高彈性。

“Grand Green大阪”的地區配管工程

第5工廠 (“Grand Green大阪南街區”內)

技術部署至國際規劃專案

從海外來看，東南亞東盟地區正在積極推動以集中供冷(DCS—District Cooling System，本地只需要制冷)為中心的區域能源開發作為城市節能係統。

我們憑借在日本國內的DHC實績和經驗，參與了新加坡等海外的DCS項目。在海外，我們的技術實力受到高度評價，在日本的集中供熱係統中，經常會被問到“如何實現高效的能源供應?”。在許多情況下，基於日本技術的提案有望應對當地問題。

此外，在觸及各種文化和價值觀的同時應對全球挑戰的經驗也是工程師成長的寶貴機會。抱著「用我們的技術讓世界的街道變得更好」的想法，開展海外的DCS項目。

第3階段:利用人工智慧技術面對社會問題

近年來，不斷擴大的DHC設施也面臨著為實現碳中和等世界性目標而努力的同時，人口減少帶來的人手不足、能源成本上升等現代日本特有的社會課題。

針對這一主題，開始了AI自動最佳運轉係統、智能手機遠程監視等最新DX係統的導入試驗。DHC設施需要操作人員按24時間制進行設備管理，為了實現最佳操作要求熟練的技能。通過有效利用這些最新技術，可以預期駕駛的省人化和更高的效率。

左:粒子群最優化(Particle Swarm Optimization, PSO)的最佳運轉係統。
使用多個“粒子”進行計算，在共享獲得更好數值的粒子的信息的同時，導出整體的最佳解決方案。
右:智能手機監控畫面。從遠處也能實時看到現在的駕駛情況。

在這裡，作為海外業務發展的反饋，我們得到了“全球工程”的理想方式，特別是通過積極利用這些數字技術解決問題的方法，大阪的DHC我們正在努力介紹它。從這項努力開始，我們的目標是傳播到日本的各種項目。

設計師之聲

設計師

城市能源計劃部/西日本城市能源計劃室主任

高田修

Osamu Takada

自2005年起，近20年來，我一直致力於大阪站的能源規劃工作。作為一名以技術為基礎提出建議的“顧問工程師”，我始終以真誠的態度對待每一項工作，以贏得客戶的信賴。
透過這些努力，我獲得了獲得學術獎項、參與國際規劃專案等寶貴經驗，有機會結識活躍在海外的大學教授和工程師。我會以這些經驗為基礎，繼續挑戰創造新的附加價值。
工程師透過他們所從事的專案不斷成長，我相信三菱地所設計是日本工程師獲得頂級經驗的絕佳領域。
*項目分配時的所屬機構