北京燃气能源发展有限公司
摘要：由于冰蓄冷在调节电网昼夜运行不平衡上的优势日益受到重视，因此冰蓄冷在供冷方面成为电网“削峰添谷”的一个重要发展方向。同时可以发现冰蓄冷在实际运行中利用峰谷电价差的经济效益。本文首先介绍了冷蓄冷系统的发展现状、技术特点、系统的应用。对冰蓄冷系统从初投资、运行维护费用和常规电制冷方案进行对比。将一年的冷负荷分为100%负荷、75%负荷、50%负荷、25%负荷4个区段，按照每个区段逐时负荷进行分析，对比冰蓄冷方案和常规方案的耗电情况及经济型分析。
关键词：冰蓄冷，削峰填谷，经济型分析
1.概述
冰蓄冷系统是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中，白天融冰将所储存冷量释放出来，减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量，同时为用户节约大量的空调系统运行成本。
冰蓄冷代表着当今世界中央空调的发展方向。蓄冷系统特别适合用于负荷比较集中、变化较大的场合如体育馆、影剧院、音乐厅、计算机房、大型主题公园、医院和工厂等。
2.系统方案
典型冰蓄冷系统一般包括外融冰系统和内融冰系统。外融冰系统也称直接蒸发式蓄冷系统，其制冷系统的蒸发器直接放入蓄冷槽内，冰冻结在蒸发器盘管上，盘管与盘管之间留有一定的间隙。融冰过程中，冰由外向内融化，温度较高的冷冻水回水与冰直接接触，可以在较短的时间内制出大量的低温冷冻水，出水温度与要求的融冰时间长短有关。这种系统特别适合于短时间内要求冷量大、温度低的场所，本次分析案例为大型游乐项目。针对不同客户需求，冰蓄冷方案的可选择范围很大，与冰蓄冷技术有关的主设备包括制冰主机、储冰装置、板式换热器。图1为针对某大型综合游乐设施项目，设计冷负荷63MW的供冷系统。主要设备4台2500TR(制冷量8790kW，制冰量6206kW）双工况电制冷机、3台1800RT（制冷量6235kW）、冰盘管容量为51000RT，供冷装机负荷59.48MW。冷水供回水温度4/13℃。
3.系统计算分析
将一年的冷负荷分为100%负荷,75%负荷,50%负荷,25%负荷,我们将全年的冷负荷按照以上的规律划分后就可以制定出在不同负荷下的蓄冰空调系统运行策略。这个运行策略的设计首先是遵循着保证安全运行的同时最大的节省运行成本这样的一个原则来制定的，从而发挥蓄冰空调系统的最大优势，为使用方节省大量的运行成本。冰蓄冷系统在夜间谷电时段启动双工况电制冷进行蓄冰，在白天峰、平时段优先使用蓄冰系统供冷。
100%空调负荷综合对比表
75%空调负荷综合对比报告图表
50%空调负荷综合对比报告图表
25%空调负荷综合对比报告图表
4.系统经济系分析
1）削峰量
常规空调系统主机总容量为17600RT
蓄冰空调系统主机总容量为12900RT
主机减小量27%
2）电力装机容量比较
常规空调系统电力装机容量13614kW
蓄冰空调系统电力装机容量10792 kW
节省量2821 kW
3）设备投资比较
常规空调系统设备投资8814万元
蓄冰空调系统设备投资11160万元
投资增加2346万元 26.62%
4）运行费用比较
常规空调系统年运行费用1832万元
蓄冰空调系统年运行费用1356万元
年节省运行费用476万元
5）回收期
冰蓄冷空调系统增加的设备费回收期限为4.9年
5.结论
本文对常规空调系统和蓄冰空调系统性能分析和比较的基础上，进行了经济性计算，并分析了其中主要的影响因素，得到如下结论：
1）设计冷负荷，对常规空调系统和蓄冰空调系统经济性比较，蓄冰空调系统的运行费用低。
2）影响常规空调系统和蓄冰空调系统的主要因素有电价、冷价和年供冷天数。
3）根据蓄冰系统容量大小，蓄冰空调系统比常规空调系统初投资高30%左右。
参考文献：
1陆耀庆，《实用供热空调设计手册》第二版
2张龙，陈杰，张华，冰蓄冷空调技术与上海电网调峰，能源研究与利用，2005
3董小华，刘海钢，姜玉冰，冰蓄冷在办公楼建筑空调中的优化设计，2010
4.徐飞，冰蓄冷空调浅析，2013
论文作者:杜东刚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/25
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