東尤水汽能：劍指霧霾

張飛龍

困擾人們的霧霾問題，湖南一家企業(yè)有望提供一種新的解決方案。根據(jù)其提供的技術(shù)原理，解決霧霾不需要拉閘、限電、煤改氣，改良后的能源體系可以提取空氣中的水蒸氣，置換出其中的能量加以利用，解決一次性能源消耗所帶來的環(huán)境破壞和環(huán)境污染問題。

這種無處不在的清潔能源名為“水汽能”，被能源專家列為與太陽能、風(fēng)能、地?zé)帷⒊毕芡瑯又匾男屡d能源。提出此方案并付諸實踐的企業(yè)是湖南東尤水汽能節(jié)能有限公司，創(chuàng)始人為黃國和。這位被聯(lián)合國前副秘書長安瓦爾.喬杜里大使喻為“水汽能之父”的企業(yè)家，已然開啟了能源革命的新征程。

軍人之后的家國夢

黃國和，湖南人，其父曾參與抗美援朝。

在黃國和的記憶里，父親很少講自己波瀾壯闊的戰(zhàn)斗歷程。但從朝鮮戰(zhàn)場上歸來的父親，總是會告誡自己，不管什么時候，都要以家國為重。為此，老英雄給自己的五個孩子命名中，都帶有中、華、國、和的字樣。這種家國情懷深深地烙在黃國和心中。

“急國家之所急，做人民之所需?！秉S國和說這是父親最常教導(dǎo)自己的話，也為自己今后的工作方向和態(tài)度，埋下伏筆。

1991年，持續(xù)被學(xué)校評為優(yōu)秀學(xué)子的黃國和正式從邵陽供銷學(xué)校畢業(yè)。之后服從組織安排，分配到邵陽鋼鐵廠工作，開始了他實業(yè)報國的歷程。然而在車間剛剛歷練了三個月之后，財經(jīng)系出身的黃國和很快發(fā)現(xiàn)了車間物料管理的問題。由于領(lǐng)料、耗材、管理之間并沒有很好的統(tǒng)籌，因此企業(yè)物料成本一項，每個月就會浪費(fèi)很大一筆開支。

為此，細(xì)心的黃國和整理出一份詳實的報告交給廠長，分析了車間的漏洞現(xiàn)象，并用財務(wù)管理的方式給出了科學(xué)的解決方案。惜才如金的廠長不僅拍案叫好，安排車間物料管理部門按要求實施，同時直接將黃國和調(diào)入企業(yè)核心財務(wù)系統(tǒng)，委以重任。

黃國和進(jìn)入財務(wù)科之后，一點(diǎn)一滴梳理賬務(wù)，從中改善了財務(wù)系統(tǒng)的收支方式，提高了效率也降低了財務(wù)運(yùn)行成本和公司運(yùn)行成本。

1995年，改革的春風(fēng)開始吹遍神州大地，盡管因為工作出色，黃國和被湖南機(jī)械冶金局推薦去機(jī)關(guān)黨委工作，但黃國和婉拒了。他希望響應(yīng)國家號召，在更為廣闊的空間為祖國建設(shè)貢獻(xiàn)自己的一份力量。

“步子要快，膽子要大”，黃國和憑著自己敏銳的觀察投身商海，做生意，跑買賣。幾年時間，勤奮的黃國和便收獲了事業(yè)上的成功，成為了那個時代率先富起來的“萬元戶”。

然而事業(yè)上的成功并沒有消解黃國和心中的家國夢，他總希望能為自己的祖國做點(diǎn)什么。這種情感隨著物質(zhì)的富裕變得愈加強(qiáng)烈，他深深體會到“窮則獨(dú)善其身，達(dá)則兼濟(jì)天下”的炙熱情感。最終黃國和迷上了環(huán)保，迷上了清潔能源。

眾所周知，地球表面71%以上的地方被海洋覆蓋，太陽照射到地球表面驅(qū)動水循環(huán)，蒸發(fā)海洋、湖泊、河流和大地的水份，形成了對流層空氣中的水蒸氣（也稱為水汽）。水分子從液態(tài)到氣態(tài)的蒸發(fā)過程吸收了大量太陽和地面輻射的熱量，空氣中的水汽因此蘊(yùn)藏著超大規(guī)模而又取之不盡、用之不竭的能量。

黃國和表示，水蒸汽是儲存太陽能熱量的載體，與儲存熱量的石油液體和儲存熱量的天然氣氣體本質(zhì)上是一樣的?？吹靡姷乃芫褪翘焐系陌自?，天上一片云所儲存的熱量，與地下一座油田儲存的熱量理念上是一樣的。

“空中油田”水汽能

如同瓦特受到水蒸氣頂翻壺蓋的啟發(fā)而發(fā)現(xiàn)了蒸汽動力一樣，黃國和發(fā)現(xiàn)空氣中蘊(yùn)藏著巨大的能源寶藏也來自于一次旅行中的偶然瞬間。

2006年8月，從長沙乘坐飛機(jī)飛往北京出差的黃國和無意間看到了客艙屏幕，一組數(shù)據(jù)顯示飛機(jī)飛行在1萬米的高空，艙外溫度為零下39.8攝氏度。黃國和不禁心生詫異，此時長沙的地面溫度高達(dá)40攝氏度，萬米上下的溫差竟然接近80攝氏度。

為什么溫差會如此巨大？靠近太陽的地方不是應(yīng)該更熱嗎？一系列的問題涌向黃國和的腦海。下了飛機(jī)后，黃國和第一時間奔赴清華大學(xué)，請教熱力學(xué)領(lǐng)域的專家，終于恍然大悟。原來太陽的熱量是儲存在空氣里的水蒸氣中，但隨著高度的增加，空氣會變得稀薄，儲能介質(zhì)稀缺會導(dǎo)致溫度驟降。為了安全起見，飛機(jī)往往飛在萬米高的平流層中，盡管離太陽更近一步，但此間并沒有儲能的介質(zhì)——水蒸氣，所以溫度會很低。

既然空氣中的水蒸氣是太陽能熱量的免費(fèi)儲能載體，為何不利用水蒸氣中儲存的熱量，將之轉(zhuǎn)換為可供人類使用的能源？

黃國和是一個敢想敢做的人，他的想法并沒有停留在假設(shè)上，而是迅速組建科研團(tuán)隊，投入設(shè)計研發(fā)。他甚至大膽地提出要在適合人類活動的溫度區(qū)域內(nèi)，用5攝氏度-10攝氏度的溫差冷凝液化空氣中的“水汽”，吸收水蒸氣液化過程中所釋放出的熱量，隨后液態(tài)水再次吸收太陽能熱量蒸發(fā)成氣態(tài)進(jìn)入到空氣中，如此循環(huán)往復(fù)，設(shè)計出取之不盡用之不竭的清潔再生能源，黃國和把這一尚未命名的能源稱為“水汽能”。

在科研小組的努力下，項目得到進(jìn)一步優(yōu)化，通過水的汽液相變，設(shè)計出了一種水汽能熱泵，轉(zhuǎn)換和利用水汽能。來自清華大學(xué)、湖南大學(xué)和中南大學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的專家也給予了鼎力支持。專家攻關(guān)，分析得到水汽輸運(yùn)太陽能能量的原理，并帶領(lǐng)團(tuán)隊突破了低溫下小溫差高效獲取熱能技術(shù)、空氣破碎技術(shù)、抗凍液濃縮技術(shù)等多個“水汽能熱泵”的核心技術(shù)。

完成的“水汽能熱泵”系統(tǒng)主要通過溫差換熱技術(shù)，在冬季可使氣態(tài)“水”變成液態(tài)水而釋放熱能，水汽能收集系統(tǒng)則吸收這部分熱量作為“水汽能熱泵”主機(jī)的熱源，水汽能熱泵主機(jī)將這部分熱量品位提升從而為建筑物內(nèi)供熱；夏季讓液態(tài)水變成氣態(tài)“水”而吸收熱能，“水汽能熱泵”系統(tǒng)吸收了建筑物內(nèi)部熱量后通過水汽能收集器排放熱量為建筑物內(nèi)制冷。

由于“水汽能”分布廣泛、存量巨大且無污染、可循環(huán)利用，為了形象地說明和便于記憶，黃國和還為其起了個貼切易懂的外號“空中油田”。endprint

空氣的問題用空氣解決

2018年初，為防霧霾突襲北京，政府突然采取了一系列的鐵腕政策，環(huán)保部甚至發(fā)布1號令，加大強(qiáng)化督查和巡查力度。其中，為防止企業(yè)、居民冬天采暖使用燃煤鍋爐造成的空氣污染，北京進(jìn)行了煤改氣的采暖改造。

實際上，東尤節(jié)能在2012年就已經(jīng)利用“水汽能熱泵”技術(shù)，成功在湖南省冷水江市政府行政辦公大樓進(jìn)行了中央空調(diào)技術(shù)改造，制熱出水溫度達(dá)到了50攝氏度。多項發(fā)明專利在這次攻關(guān)中誕生：基于濕蒸發(fā)的冷濃縮系統(tǒng)，解決了防凍液的再生和循環(huán)使用難題；新型防凍液配方，在大幅降低腐蝕性的同時可優(yōu)化防凍液換熱性能；量子納米霧化技術(shù)，解決空調(diào)制熱制冷的換熱效率及衰減難題……

冷水江市政府行政辦公大樓水汽能熱泵中央空調(diào)穩(wěn)定運(yùn)行至今，記錄對比數(shù)據(jù)顯示，比常規(guī)分體式空調(diào)節(jié)能45%以上。

利用水汽能提純平臺，從空氣中分離水蒸汽，利用溫差高效改變水蒸汽的物理狀態(tài)，借以提取液化過程中所釋放的潛熱作為水汽能熱泵的熱源，替代化石能源燃燒的釋放的熱量，進(jìn)而淘汰各類鍋爐，減少污染物的排放，從污染的源頭治理霧霾。

黃國和表示，這一技術(shù)能使空調(diào)節(jié)能水平提升到50%以上，特別是水汽能熱泵，應(yīng)用在中央空調(diào)的節(jié)能改造和新安裝上，將締造一個巨大的水汽能生態(tài)能源物聯(lián)產(chǎn)業(yè)集群，以清潔能源綠色發(fā)展影響世界能源格局，帶來能源革命、產(chǎn)業(yè)革命。2017年，這項技術(shù)被國家科技部主管的中國發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)研究會鑒定為“國際領(lǐng)先水平”。

其實早在2015年，東尤的水汽能熱泵空調(diào)系統(tǒng)便因其節(jié)能環(huán)保、高效無污染“水汽能”的開發(fā)應(yīng)用而被湖南省發(fā)改委列入“節(jié)能新技術(shù)新產(chǎn)品推廣目錄”，其水汽能被可再生能源協(xié)會列入“可再生能源應(yīng)用系統(tǒng)”，并獲科技部頒發(fā)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽“優(yōu)秀企業(yè)”獎；同年東尤在聯(lián)合國總部榮獲“全球人居環(huán)境綠色技術(shù)獎”，也因此得到聯(lián)合國前副秘書長安瓦爾.喬杜里大使的盛贊。

2016年1月17日，在世界環(huán)保大會上，水汽能熱泵技術(shù)榮獲“國際碳金獎”；2017年東尤又被國家發(fā)改委、中國發(fā)展網(wǎng)評選為2016年度“中國綠色發(fā)展示范單位”。目前，“水汽能熱泵”技術(shù)已經(jīng)成功在湖南省人大機(jī)關(guān)桃陽苑小區(qū)等多個項目上成功運(yùn)行，在全國能源應(yīng)用領(lǐng)域嶄露頭角。

引領(lǐng)能源變革

在黃國和的解讀中，蘊(yùn)藏在空氣中的水汽能的體量非常巨大，通過成熟的技術(shù)開發(fā)利用水汽能，沒有污染物和排放物，可謂取之不盡的清潔生態(tài)能源。與石油、煤炭、天燃?xì)狻㈨搸r氣、可燃冰等不可再生能源相比，水汽能不需要前期長期的勘探與論證、不需要極其復(fù)雜的開采技術(shù)和設(shè)備、不需要昂貴的開采條件，因此，水汽能是一種廉價的能源。而與太陽能、地?zé)崮?、潮汐能、風(fēng)能、水力能源相比，開采水汽能不需要有地質(zhì)條件的限制，也不需要復(fù)雜的開采利用裝置、時間和空間的要求，因此，水汽能是一種全天候和全地形的新型清潔能源。

黨的第十九次全國代表大會，確立了環(huán)境在生產(chǎn)力構(gòu)成中的基礎(chǔ)地位。為有效解決新時代面臨的人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾，推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系成為重中之重。

為引導(dǎo)公共機(jī)構(gòu)應(yīng)用先進(jìn)、適用的綠色節(jié)能節(jié)水技術(shù)產(chǎn)品，國家機(jī)關(guān)事務(wù)管理局委托專業(yè)機(jī)構(gòu)編制了《公共機(jī)構(gòu)綠色節(jié)能節(jié)水技術(shù)產(chǎn)品參考目錄（2017年）》，將水汽能熱泵技術(shù)納入其中。

2018年1月12日，在首屆“未來能源大會”上，黃國和與可燃冰、太陽能、干熱巖、LNG天然氣領(lǐng)域的權(quán)威專家一起同臺演講，為能源領(lǐng)域展示各種新能源的獨(dú)特優(yōu)勢。東尤也憑借“水汽能”概念的提煉與應(yīng)用，在此次會議上榮獲“2017年度未來能源創(chuàng)新獎”。

當(dāng)前，能源領(lǐng)域正在面臨著變革。新理念、新技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)相互融合激發(fā)著新模式、新業(yè)態(tài)的興起。在本次“未來能源大會”上，許多權(quán)威專家紛紛發(fā)表了自己的觀點(diǎn)，中國科學(xué)院院士周孝信表示，未來能源將出現(xiàn)跨界融合發(fā)展；中國能源網(wǎng)首席研究員韓曉平也指出，真正的顛覆是來自于邊際的革命，這種革命將引燃新常態(tài)下能源變局；民德研究院院長、中國海油能源研究院原首席研究員陳衛(wèi)東認(rèn)為，能源轉(zhuǎn)型從高碳到低碳到無碳，從低密度到高密度這樣的一個軌跡，清晰可見，技術(shù)進(jìn)步是能源轉(zhuǎn)型的根本動力。

黃國和說：“今后，用生態(tài)能源改寫化石能源格局，還地球以藍(lán)天碧水，將是我和團(tuán)隊永無止境的奮斗目標(biāo)！”endprint