重庆某电子项目水蓄冷技术方案

重庆重庆 XXXX 电子项目电子项目 水蓄冷空调系统水蓄冷空调系统 可行性方案可行性方案 目目 录录 重庆重庆 XXXX 电子项目电子项目水蓄冷空调系统方案 - 1 - 第一部分、第一部分、 内容摘要内容摘要 .2 2 1、方案说明： .2 2、投资经济分析 .2 第二部分、第二部分、 我国的电力现状和电力政策我国的电力现状和电力政策 .3 3 1、我国的电力现状和电力政策 .3 2、当地的电力政策 .3 第三部分、第三部分、 水蓄冷技术简介水蓄冷技术简介 .4 4 第四部分、第四部分、 夏季蓄冷空调技术方案夏季蓄冷空调技术方案 .7 7 1、工程概况 .7 2、水蓄冷方案 .7 3、蓄冷设备选型 .10 第五部分、第五部分、 经济分析经济分析 .1212 1、空调运行费用计算 .12 2、空调运行电量统计：.13 第六部分、第六部分、 公司简介公司简介 .1414 1、合同能源管理 .14 2、公司业务简介 .15 3、与客户的一般合作模式 .15 4、节约费用计算方法 .16 重庆重庆 XXXX 电子项目电子项目水蓄冷空调系统方案 - 2 - 第一部分、第一部分、 内容摘要内容摘要 1 1、方案说明：、方案说明： 在不改变原有空调系统运行的情况下，充分利用峰谷电价优势，在不改变原有空调系统运行的情况下，充分利用峰谷电价优势， 最大限度的节约运行费用。最大限度的节约运行费用。 1 1）采用常规原有空调主机蓄冷，无须双工况；）采用常规原有空调主机蓄冷，无须双工况； 2 2）夏季高峰时期冷负荷大约为）夏季高峰时期冷负荷大约为 5135KW5135KW。如果采用蓄冷空调系统，。如果采用蓄冷空调系统， 既可以按照原来的空调系统运行，也可以按照蓄冷空调系统既可以按照原来的空调系统运行，也可以按照蓄冷空调系统 运行，还可以按照上述的混和的模式运行，在白天的高峰电运行，还可以按照上述的混和的模式运行，在白天的高峰电 时段水蓄冷罐放冷，既可以减少白天主机的运行时间，又减时段水蓄冷罐放冷，既可以减少白天主机的运行时间，又减 少空调系统的运行费用少空调系统的运行费用; ; 3 3）根据主机配置，低谷电时段可以使用）根据主机配置，低谷电时段可以使用 1 1 台台 3348KW3348KW 冷机蓄冷冷机蓄冷; ; 4 4）蓄冷系统里有蓄冷泵、放冷泵、板式换热器、）蓄冷系统里有蓄冷泵、放冷泵、板式换热器、18001800m m3 3蓄冷罐蓄冷罐 以及控制系统，蓄冷量为以及控制系统，蓄冷量为 26784KWH26784KWH。 2 2、投资经济分析、投资经济分析 水蓄冷空调系统初投资：水蓄冷空调系统初投资：387.61387.61 万元；万元； 水蓄冷系统年运行节约电费：水蓄冷系统年运行节约电费：111.2111.2 万元；万元； 投资回收期：投资回收期：3.53.5 年；年； 平均转移高峰电功率：平均转移高峰电功率：957KW957KW。 重庆重庆 XXXX 电子项目电子项目水蓄冷空调系统方案 - 3 - 第二部分、第二部分、 我国的电力现状和电力政策我国的电力现状和电力政策 1 1、我国的电力现状和电力政策、我国的电力现状和电力政策 随着我国经济的持续发展，在城镇地区空调用电需求和所占电网供电比例 越来越大，并成为季节性冲击电网负荷供需平衡的主要因素。由于空调负荷在 一天中的用电高峰和用电低谷与电网的用电高峰和用电低谷相重合，这就加大 了电网负荷的峰谷差。而电力生产企业为平衡季节性和昼夜间负荷的这种双重 波动而投资建设的电厂，在经济上是低效益的。 为了加强用电需求侧管理，以缓解高峰用电紧张和低谷用电过剩的矛盾， 合理运用经济手段引导电力用户移峰填谷，从 1995 年起，我国各地根据国家有 关部委的要求，逐步推行了分时电价制度，并出台了一系列鼓励用户移峰填谷 的优惠政策。这为蓄冷技术的推广和应用建立了坚实的政策基础。 今年以来，随着我国国民经济的高速发展，电力供需矛盾充分显现。据报 道，如国民经济按 8的增长速度，则电力需求则必须以 20的增长速度与之 相对应。目前我国的低谷和高峰电价差价在各地有所不同，例如目前北京市的 峰谷之比为 4.2：1；上海市的峰谷比在开始（96 年）实施分时电价时为 2.5：1，目前为 4.5:1；江苏省从 94 年开始实施分时电价，当时峰谷之比为 2.8：1，现在为 5：1；湖南省从 95 年开始实施分时电价，目前的峰谷之比为 4：1;广东省目前的峰谷之比为 3：1； 2 2、当地的电力政策、当地的电力政策 为为鼓励调峰用电，充分利用现有的电力资源，重庆市提出了一系列的鼓 励措施，采取蓄冷后，推行非普工业峰谷分时电价政策，分时电价表如下： 时段时段时间时间 商业用电电价商业用电电价 （元（元/ /度）度） 尖峰 19:00-21:0019:00-21:001. 高峰8:00-12:00 8:00-12:00 21:00-23:0021:00-23:001.03236 平峰 7:00-8:007:00-8:00 12:00-19:0012:00-19:000.70884 低谷 23:00-7:0023:00-7:000.38532 重庆重庆 XXXX 电子项目电子项目水蓄冷空调系统方案 - 4 - 第三部分、第三部分、 水蓄冷技术简介水蓄冷技术简介 水蓄冷技术就是在电力负荷低的夜间，用电动制冷机制冷将冷量以冷水的 形式储存起来。在电力高峰期的白天，不开或少开冷机，充分利用夜间储存的 冷量进行供冷，从而达到电力移峰填谷的目的。由于电力部门实施分时电价， 蓄冰空调技术的运行费用比常规空调系统运行费用低，分时电价差值越大，用 户得益越多。采用蓄冷空调技术，业主并不一定节电，但能为业主节省运行费 用，更重要的是有利于国家电网的安全运行。因此，国家把它作为一种节能环 保的技术来大力推广。 水蓄冷技术主要是利用了水的物理特性。对于在 1 个大气压的水，4水温 时其密度最大，此时为 1000Kg/M3。随着水温的升高，其密度在不断减小，如果 不受到外力扰动，一般容易形成冷水在下，热水在上的自然分层状态，但水在 4以下时物性却出现明显的非规律性变化，此时随着水温的降低，其密度却在 不断减小。因而水蓄冷水温可利用的下限为4，水蓄冷时一般是 414， 水蓄热的温差较大，一般是 40-95。水蓄冷利用的是水的显热变化（水比热 为 1.0Kcal/kg）。 水蓄冷技术具有以下优点： 经济：经济：充分利用国家的分时电价政策，可以大大节省运行费用。削峰填谷， 平衡电网压力。 实用：实用：可以使用常规冷水机组，适用于常规供冷系统的扩容和改造。并且 能够实现蓄冷和蓄热的双重用途。 节能：节能：夜间气温降低，冷却效果好，系统满负荷运转时间较多，从而提高 冷机的工作效率。也可节省维护保养费用。 合理：合理：水蓄冷可减少制冷设备的装机容量和用电容量。从而减少了电力投 资费用（包括电力补贴费和变压器、配电柜等电力设施）。另外作为备用冷源， 重庆重庆 XXXX 电子项目电子项目水蓄冷空调系统方案 - 5 - 增加了空调系统的可靠性；还可结合低温送水和低温送风，可减少设备的容量， 降低设备的噪音。 适用适用：蓄冷罐可以利用消防池来做，或者放在地下，不占用有商业价值的 地方，减少机房的占用面积，从而可减少投资。 环保环保：由于白天开的冷机较少，所以噪音很小，而且清洁无污染，操作方 便。 第四部分、第四部分、 夏季蓄冷空调技术方案夏季蓄冷空调技术方案 1 1、工程概况、工程概况 重庆重庆 XX 电子项目电子项目空调用冷为车间工艺用冷,每天供冷时间为 24 小时，全年 供冷天数约为 350 天。冷冻水出回水温度为 13-18 度，预计尖峰负荷均为 5135KW。该项目白天负荷很大，晚上负荷较小。根据项目的实际情况，采用 水蓄冷方案在夜间蓄冷，在白天电力高峰期可以使用蓄冷罐内能量，减少主机 的运行时间。按照此种方式运行，不仅可以削减电力高峰负荷、减少空调系统 的初期投资，同时运行时也可节约运行费用，从而为空调系统运行带来良好的 经济效益。 2 2、水蓄冷方案、水蓄冷方案 水蓄冷空调系统的设备选型及流程设计是以该系统的设计日的逐时负荷分 布为依据的。本项目的峰值冷负荷应该出现在设计日的 13:00 左右。本项目各 时段负荷如下图所示： 重庆重庆 XXXX 电子项目电子项目水蓄冷空调系统方案 - 6 - 设计日热负荷分布图 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 1 1: :0 00 0 2 2: :0 00 0 3 3: :0 00 0 4 4: :0 00 0 5 5: :0 00 0 6 6: :0 00 0 7 7: :0 00 0 8 8: :0 00 0 9 9: :0 00 0 1 10 0: :0 00 0 1 11 1: :0 00 0 1 12 2: :0 00 0 1 13 3: :0 00 0 1 14 4: :0 00 0 1 15 5: :0 00 0 1 16 6: :0 00 0 1 17 7: :0 00 0 1 18 8: :0 00 0 1 19 9: :0 00 0 2 20 0: :0 00 0 2 21 1: :0 00 0 2 22 2: :0 00 0 2 23 3: :0 00 0 0 0: :0 00 0 时间（H） 负荷（KW） 逐时负荷 其峰值负荷出现在设计日的 13:0014:00。根据负荷分布图可以看出，本 项目白天负荷较大，夜间没有负荷，采用水蓄冷方案会有比较好的经济效益。 蓄冷系统流程图如下所示： 冷冻水冷冻水 泵泵 V1V1 蓄冷槽蓄冷槽 V2V2 V3V3 V6V6 蓄冷水蓄冷水 泵泵 蓄热水泵 放冷水放冷水 泵泵 V4V4 V5V5 制冷机制冷机 组组 冷却水冷却水 泵泵 板换板换 用户用户 其次要进行热平衡计算。 设计日（100%负荷）时的运行策略：根据设计日的热负荷平衡表，在夜间 的电力低谷时段（23：00-07：00）用 1 台 3348KW 主机蓄冷 8 个小时，把蓄冷 罐蓄满。在设计日白天运行时，蓄冷罐可满足部分高峰负荷，其他时段运行主 机。蓄冷罐有效体积为 3800m3，最大蓄冷量为 34880KWH。 100热负荷平衡图如下： 重庆重庆 XXXX 电子项目电子项目水蓄冷空调系统方案 - 7 - 设计日负荷平衡图 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 1357911 13 15 17 19 21 23 时间(h) 负荷(KW) 水槽蓄冷 水槽供冷 蓄冷主机供冷 75%热负荷时的运行策略：根据 75热负荷平衡表，这种负荷状态下，由 于全天的总负荷有所减少，所以可以减少白天的冷机开机时间。在夜间的电力 低谷时段（23：00-07：00）用 1 台 3348KW 主机蓄冷 8 个小时，把蓄冷罐蓄满。 在白天运行时，蓄冷罐可满足部分高峰负荷，其他时段运行主机。 75热负荷平衡图如下： 75%负荷平衡图 0 1000 2000 3000 4000 5000 1357911 13 15 17 19 21 23 时间(h) 负荷(KW) 水槽蓄冷 水槽供冷 蓄冷主机供冷 50%热负荷时的运行策略：根据 50热负荷平衡表，这种负荷状态下，由 于全天的总负荷有所减少，所以可以减少白天的冷机开机时间。在夜间的电力 低谷时段（23：00-07：00）用 1 台 3348KW 主机蓄冷 8 个小时，把蓄冷罐蓄满。 在白天，蓄冷罐可满足全部高峰时段负荷，此时只开启放冷水泵即可。 50热负荷平衡图如下： 重庆重庆 XXXX 电子项目电子项目水蓄冷空调系统方案 - 8 - 50%负荷平衡图 0 1000 2000 3000 4000 5000 13579 11 13 15 17 19 21 23 时间(h) 负荷(KW) 水槽蓄冷 水槽供冷 蓄冷主机供冷 25%热负荷时的运行策略：根据 25热负荷平衡表，这种负荷状态下，由 于全天的总负荷有所减少，所以可以减少白天的冷机开机时间。在夜间的电力 低谷时段（23：00-04：00）用 1 台 3348KW 主机蓄冷 5 个小时，不用把蓄冷罐 蓄满。在白天，蓄冷罐可满足白天全部高峰时段负荷，此时只开启放冷水泵即 可。 25热负荷平衡图如下： 25%负荷平衡图 0 1000 2000 3000 4000 1357911 13 15 17 19 21 23 时间(h) 负荷(KW) 水槽蓄冷 水槽供冷 蓄冷主机供冷 3 3、蓄冷设备选型、蓄冷设备选型 1、蓄冷机组：蓄冷机组：制冷机组 3 台，其中 2 台机组的制冷量是 3348KW,1 台机组的 制冷量是 2356KW。 2、蓄冷罐：蓄冷罐：蓄冷罐的有效体积为 1800m3,需要用 1 台 3348KW 主机蓄冷 8 个 小时，蓄冷量为 26784KWH。蓄冷罐做保温处理。蓄水罐蓄水罐采用分层式蓄冷技分层式蓄冷技 术术，内部设计有上下布水器。通过夏季板换交换出稳定温度的空调用冷水。 重庆重庆 XXXX 电子项目电子项目水蓄冷空调系统方案 - 9 - 蓄冷量：蓄冷量：最大蓄冷量为 26784KWH26784KWH。 系统侧供回水温：系统侧供回水温：13/18； 蓄冷侧供回水温：蓄冷侧供回水温：4/17 蓄冷温度：蓄冷温度：蓄冷罐的最低蓄冷温度设计为 4。 蓄冷温差：蓄冷温差：可以计算出夏季冷水的最大蓄冷温差 T=17-4=13 3 3、控制系统：、控制系统：由软硬件组成。硬件采用国外名牌产品，软件是我公司的优化控 制程序。 根据以上技术方案，设备选型如下： 蓄冷系统设备表蓄冷系统设备表 功率数量单价小计 序号名称型号厂家规格 （KW） (万元)(万元) 1 蓄冷主机 3348KW609.0 20.00 原有 2 基载主机 2356KW462.0 10.00 原有 3 冷却塔 11.0 60.00 原有 4 冷却水泵 793m3/h，35m 110.0 30.00 原有 5 冷却水泵 444m3/h，45m 75.0 10.00 原有 6 循环水泵 635m3/h，45m 110.0 30.00 原有 7 循环水泵 567m3/h，35m 75.0 10.00 原有 8 蓄冷水泵 411m3/h，20m 45.0 11.25 1.25 9 放冷水泵 500m3/h，19m 55.0 11.65 1.65 10 板式换热器 4000KW0.0 135.00 35.00 11 蓄冷罐 (含内保温 内防水和上 下布水、含 罐体、基础） 佩尔优 1800m30.0 1259.00 259.00 12 控制系统 佩尔优 128.00 28.00 13 材料及安装 佩尔优 /116.48 16.48 小计 341.38341.38 税金 0.10 34.14 总计总计 2044 375.51375.51 注：1.以上报价仅供参考，最终报价应根据工程实际情况做出。 重庆重庆 XXXX 电子项目电子项目水蓄冷空调系统方案 - 10 - 第五部分、第五部分、 经济分析经济分析 1 1、空调运行费用计算、空调运行费用计算 通过模拟分析蓄冷系统的运行，经计算可得出蓄冷空调系统和常规空调系 统的运行电费。空调供冷期按每年空调供冷期按每年 350350 天来计算。天来计算。运行电费汇总如下： 夏季蓄冷空调系统年运行费用 天数（天） 天运行电费（元）电费（万元） 100%负荷运行 601213272.79 75%负荷运行 90856377.07 50%负荷运行 140582581.55 25%负荷运行 60382022.92 总计 35030340254.33 夏季常规制冷系统运行费用 天数（天） 天运行电费（元）电费（万元） 100%负荷运行 601529091.74 75%负荷运行 9011483103.35 50%负荷运行 1408081113.13 25%负荷运行 60499029.94 总计 35034854338.16 经济分析比较表经济分析比较表 蓄冷系统常规系统蓄冷常规 万元万元万元 设备初投资 375.5 0.0 375.5 年运行电费 254.33254.33338.16338.16-83.84-83.84 投资回收期(年) 4.54.5 重庆重庆 XXXX 电子项目电子项目水蓄冷空调系统方案 - 11 - 2 2、空调运行电量统计：、空调运行电量统计： 夏季蓄冷空调系统年运行电量(KWH) 高峰电电量平峰电电量低谷电电量天数（天）小计 100%负荷运行 18659051965560 75%负荷运行 11515451901190 50%负荷运行 106120758368140 25%负荷运行 970997539960 总计 350350 夏季常规空调系统年运行电量(KWH) 高峰电电量平峰电电量低谷电电量天数（天）小计 100%负荷运行 70539051345560 75%负荷运行 51796871281190 50%负荷运行 374645802168140 25%负荷运行 23132730152460 总计 350350 水蓄冷系统与常规空调系统年运行电量比较(KWH) 常规系统水蓄冷系统 年转移高峰电电量 年转移平峰电电量 年开发低谷电电量 总电量差 - 平均转移高峰电功率(KW) 957 第六部分、第六部分、 公司简介公司简介 1 1、合同能源管理、合同能源管理 70 年代中期以来，一种基于市场的、全新的节能新机制“合同能源 管理”(EMC：Engergy Management Contract/Expenses Management Contract) 在市场经济国家中逐步发展起来，而基于这种节能新机制出现了相应专业化运 重庆重庆 XXXX 电子项目电子项目水蓄冷空调系统方案 - 12 - 作的“节能服务公司”（ESCO:Energy Service Company），尤其在美国、加拿 大，EMC 已发展成为一新兴的节能产业。 节能服务公司（ESCO）通过与用户签订能源服务合同，采用先进的节能技 术及全新的服务机制来为客户实施节能项目。节能公司为客户提供能源审计、 分析节能潜力、进行节能项目设计、帮助项目融资、选择设备、采购并安装调 试、培训项目管理及操作人员、与客户共同验证项目节能效果和经济效益，并 进行合同期内的系统设备维护等一条龙服务，最后通过与客户分享项目实施后 产生的经济效益来回收项目投资和获得应有的利润。合同结束后，高效的节能 设备和节能效益全部移交给客户。 实施合同能源管理后，EMC 承担了节能项目全部的技术和经济风险 由 ESCO 出资为用户投资水蓄冷系统及其辅助设备，并负责施工、安装、调 试及试运行并为用户培训运行人员。由用户和 ESCO 共同监测和确认水蓄冷项目 在合同期间节约的运行费用，然后用户以节电效益分享的方式向 ESCO 支付节约 的费用，在 ESCO 收回全部设备投资并获得相应投资回报后，将投资的水蓄冷设 备移交给用户，即设备所有权归用户 EMC 不是推销产品、设备和技术，而是销售一个节电项目。由于 EMC 向客 户承诺和保证项目节约量，因此实际上为客户承担了实施水蓄冷项目的财务及 技术风险。 财务方面: 不增加投资成本避免资金支出；节约空调设备运行成本； 技术方面: 用户对预期的节电量没有信心；用户对水蓄冷技术不熟悉；用 户对自身完成水蓄冷项目缺乏经验和自信。 2 2、公司业务简介、公司业务简介 北京佩尔优科技有限公司是由清华创业投资管理公司旗下的中国环保基金 （CEF2002）和德国 SIEMENS（西门子）公司投资设立的外资企业。佩尔优公司 注册在北京中关村科技园区，是国家级高新技术企业，是中关村园区快速发展 的瞪羚企业。 重庆重庆 XXXX 电子项目电子项目水蓄冷空调系统方案 - 13 - 公司主要提供各种合同能源管理服务，是在中国特定环境中自我成长起来 的、具有独特运作理念和自主节能技术的能源管理企业。佩尔优的合同能源管 理业务得到了国家发改委/世界银行/GEF 中国节能促进项目的大力帮助，并首 期取得世界银行/GEF 中国节能促进项目（二期）的专项资金支持。 公司的大温差水蓄冷技术是国家发明专利（专利号：.3），是我公司的核 心技术和主要业务，其单位蓄能量和稳定性居世界领先水平。目前我司在国内 建造和运营的工程累计有近 100 个（见后面业绩表），其经济效益和社会效益 均非常显著，赢得了各地政府、电力部门及各界用户的广泛好评，同时为国家 的节能减排事业做出了我们的贡献。 公司理念：为用户多省钱，与用户同发展！公司理念：为用户多省钱，与用户同发展！ 发展目标：管理优秀、技术精良的节能服务先锋。发展目标：管理优秀、技术精良的节能服务先锋。 3 3、水蓄冷与冰蓄冷的比较、水蓄冷与冰蓄冷的比较 水蓄冷空调冰蓄冷空调 1.新建项目的投资 比较 水蓄冷空调系统增加了水蓄冷罐、蓄冷 放冷泵，但减少了主机系统的配置容量， 因此其初投资与常规空调系统基本相当， 甚至低于常规空调系统。 冰蓄冷空调由于需要增加双工况主机、 冰蓄冷设备、乙二醇溶液、乙二醇泵、 低温板式换热器等设备，因此其初投资 明显高出常规空调系统。 2.系统效率比较水蓄冷系统在蓄冷时比常规系统出水温 度仅低 3 度左右，主机的 COP 值降低有 限，考虑到整个系统的节能性（如蓄冷 时夜间气温比较低，冷却效率高）水蓄 冷系统基本不增加耗电量，有些系统甚 至可以节省电量，真正做到节钱又节能。 冰蓄冷空调系统在蓄冰时，其乙二醇溶 液温度需降至-6 度左右，比常规空调系 统出水温度降低了 13 度左右，因此冰蓄 冷空调比常规空调的 COP 值下降了 30%- 35%。另外乙二醇溶液的换热性能比水要 差。 3.实用性比较水蓄冷空调系统采用常规的制冷机组即 可，因此水蓄冷空调既适合新建项目， 又适合