蓄冰空调技术与电网削峰填谷

1/6蓄冰空调技术与电网削峰填谷葛寿仁APPLICATIONOFICESTORAGEAIRCONDITIONINGINPOWERSUPPLYREGULATING80年代以来，欧美、日本等经济发达国家为充分有效地利用能源，积极鼓励电力用户使用夜间富余的廉价电能，蓄冰空调技术作为相当有效的技术形式在经济发达国家得到广泛的推广和应用。90年代初，我国在深圳、广州、上海等城市引进蓄冰空调技术，对节约能源和电网的削峰填谷效果十分明显。目前，杭州已有浙江世贸中心、国际大厦、杭州交通银行大楼，家友超市、景福百货大楼等大型商贸楼和办公楼运用了蓄冰空调技术，杭州建工大楼、临亚大厦、浙江肿瘤医院、中江城市花园二期工程等大型建筑的蓄冰空调技术项目正在设计和安装之中，实践证明，蓄冰空调技术不仅节能经济效益十分可观，而且是电网削峰填谷，均衡电网负荷，提高电网安全经济运行水平的一项有力措施，它代表了21世纪集中空调技术的发展方向。1冰球式蓄冰空调技术目前，国内推广的蓄冰空调技术主要有冰球式、2/6冰桶式、冰槽式、蕊心冰球式等等。从电力用户的接受程度来看，STL冰球蓄冰系统由于有结构简单，性能可靠，蓄、放冷速度快捷，造价低，管理方便，运行费用低廉等优势比较适合我国夏季城市防暑降温的需要。以法国CIAT为代表的冰球蓄冰系统的核心部分是1只装满蓄冰球的长圆型的储冰罐，冰球的外壳由高密度聚合烯烃材料制成，内盛具有高凝固溶化潜热的储能溶液。当然，单是1只储冰罐还无法构成蓄冰空调系统，它只相当于1个冷量仓库，还需要水泵来搬运冷量，1个冷源来不断地生产冷量，需要1台换热器来把冷量交换出去。这样，由蓄冰罐、制冷主机、水泵、换热器构成1个简单的蓄冰空调系统。冰球式蓄冰系统按制冷主机与蓄冰罐的相对位置可分为并联系统和串联系统。2蓄冰空调系统的简单工作原理下面以并联系统为例，简单介绍这个系统是如何工作的。如图1所示。图1蓄冰空调技术简单工作原理图1夜间蓄冰制冷主机、蓄冰罐、与水泵之间构成循环ABC3/6DA。2白天主机单供冷制冷主机、板式换热器与水泵1和2构成循环DAIGHEFJD。3白天蓄冰罐单供冷蓄冰罐、板式换热器与水泵2构成循环CBIGHEFJC。4主机与蓄冰共同制冷制冷主机、蓄冰罐、板式换热器与水泵1和2构成循环5主机边蓄冷边供冷当三通调节阀在直通支路的流量小于水泵1的流量时，构成制冷主机放冷的同时，对蓄冰罐进行蓄冰3蓄冰空调技术的适用范围蓄冰空调技术广泛适用于商贸、办公、医院等大型建筑物，由于充分利用电网负荷低谷时段用电，节约电费的经济效益尤为明显。采用蓄冰空调技术必须使用蓄冰罐，蓄冰罐一般占用空间数10200M3，采用蓄冰空调技术的前提，必须有足够的空间放置蓄冰罐。杭州交通银行大楼的蓄冰罐置身4/6于大楼门口花坛的地下，较好地解决了蓄冰罐的空间问题。部分分量蓄冰空调技术的基础建设投资大于常规集中空调投资的2535，全部全量蓄冰空调技术的基础建设投资则更大，据杭州已运行一至两年的蓄冰空调电力用户介绍，采用部分分量蓄冰空调技术，利用电网深夜负荷低谷时段用电蓄冰，白天电网高峰时段部分停机调节室温，按目前峰谷电价的比差计算，由此节省的电费能在23年内收回空调基础建设投资的增加值。但是，诸如体育场馆、影剧院等一些空调利用率不高的场所，采用蓄冰空调技术，经济上的效果欠佳。4蓄冰空调技术对电网削峰填谷作用蓄冰空调技术将白天电网负荷高峰时的大量降温用电负荷移入深夜电网低谷时段，不仅改善了深夜电网负荷低谷时段的无功电压，对电网的安全经济运行十分有利，如果城市中大部分商贸、办公、医院等建筑物以及集中住宅区采用蓄冰空调技术，还可以节省大量的发电设备，输配电设备的基础建设投资和运行维护费用。蓄冰空调与削峰填谷1全部全量蓄冰模式全部全量蓄冰模式的蓄冰用电时间与空调使用时间完全错开，在夜间电网负荷低谷时段启动制冷主机进行5/6蓄冰，当所需冷量达到空调所需的全部冷量时，制冷主机停机；在白天电网负荷高峰时段需要使用空调时，蓄冰系统将冷量供给空调系统，空调期间制冷主机停止运行。全部蓄冰时，蓄冰设备要承担空调所需的全部冷量，使用的电量以电网负荷低谷时段电量为主。2部分分量蓄冰模式在夜间利用电网低谷时段开启制冷设备，蓄存所需的一部分冷量，白天空调负荷高峰期间一部份尖峰负荷由蓄冷设备承担，另一部份空调负荷则由制冷设备承担，制冷设备昼夜运行，既使用电网负荷高峰时段的电量又使用低谷时段的电量。蓄冰空调技术对电网削峰填谷实例杭州交通银行大楼，建筑面积19913M2，空调面积15000M2，按常规空调设计需制冷量7537万KJ1800万KCAL，设2台1000KVA制冷变压器，投资580多万元。该大楼采用了部分分量蓄冰空调技术设计，制冷量为4221万KJ1008万KCAL，设2台800KVA制冷变压器，投资近800万元。该大楼近2年来的运行费用估算，利用峰谷电价的差价，每年可节省电费40万元左右视高温季节时间长短而定，4年左右可回收制冷空调的投资增加部份。从杭州交通银行大楼1998年8月15日24H蓄冰6/6空调的用电负荷曲线可知见图2电网负荷低谷时段的用电量占全天用电量的大部份（78）。图2杭州交通银行空调用电负荷曲线5蓄冰空调技术的广阔前景面对资源、环境、生态等方面的制约，人们越来越重视如何有效地利用有限的能源，各行各业都在探索如何降低成本，节约开支。目前国内还开发了蓄冰储热空调技术，这一技术被越来越多的电力用户所接受，进一步加快利用电网负荷低谷时段电能的步伐，积极推广运用蓄冰储热空调技术对电网的安