蓄能技术浅析
电是不可以储存的,但是可以用电使介质形态变化,储存能量,通过能量的转换起到间接“储存”电能的作用。
可以通过冰蓄冷、水蓄冷、水蓄热等实现电能与其它能量的转换。
冰蓄冷空调就是充分利用夜间电网多余的谷段电力使制冷机制冷,并以冰的形式储存,在白天用电高峰时将冰融化提供空调用冷,冰蓄冷因此得名。
冰蓄冷空调就是充分利用夜间电网多余的谷段电力使制冷机制冷,并以冰的形式储存,在白天用电高峰时将冰融化提供空调用冷,冰蓄冷因此得名。
美国冰蓄冷空调量多,规模大,最大的冰蓄冷项目是美国BAC公司在Chicago的盘管式冰蓄冷系统,蓄冷量为13万RTH(注:RTH为冷量单位,目前国内最大的蓄冷项目其蓄冷量只有1万多RTH)。日本最大的冰蓄冷项目在横滨市,其蓄冷量为11万RTH。
目前在北美地区新增的中央空调中,冰蓄冷空调已占80%以上的份额。它成熟的技术预示了尚处襁褓中的我国冰蓄冷空调发展的前景。
截至2002年6月国内冰蓄冷项目累计213个,杭州、北京、山东三地冰蓄冷项目占全国近半份额。杭州地区分时电价结构由于起到区分、鼓励作用,已成为冰蓄冷快速发展的新支撑点,从而带动了浙江大学等一批新的工程上马。上海地区目前虽仅8家,但随着上海科技城、嘉定区中心医院的成功应用,将起到良好的示范作用。目前国内冰蓄冷的应用虽不及国外,但随着分时电价的峰谷比逐年增大(目前上海的峰谷电价比已为3.5:1),运用冰蓄冷空调的经济效益将日趋显现。
经济: 利用峰谷电价差,降低空调运行费用。 减少制冷机组容量与台数,提高制冷、供冷运行的可靠性。减少电力容量与变配电设施费用。可实现低温送风,节约水、风输送系统的投资和能耗。
舒适:与常规空调相比,相对湿度低,肤感舒适,有助于防止空调综合症。
节能:降温除湿速度快,节约能源。
环保:减少环境污染,保护环境,带来良好的社会生态平衡效益。
合理:转移电网高峰时段负荷至夜晚谷时段,通过削峰填谷,提高电网负荷率。
冰蓄冷空调由于在夜间需要开动制冷机组进行蓄冰,因此它最适合在夜间没有供冷要求或仅需部分供冷的场所。在下列场所可积极采用电力蓄冷技术:
办公楼、商场、金融大楼、超市
体育馆、影剧院、餐厅、酒楼
综合大楼、学校,医院
工厂企业、面积较大的住宅小区
注:按照不同形式可以组成不同的冰蓄冷系统,如主机上游冰槽优先串联流程的分量蓄冰系统。
蓄冰模式:分量蓄冰和全量蓄冰
运行策略:主机优先和冰槽优先
流程配置:主机上游和主机下游
制冷主机和冰槽的相互关系:串联和并联
注:按照不同形式可以组成不同的冰蓄冷系统,如主机上游冰槽优先串联流程的分量蓄冰系统。
注:针对不同建筑物有不同的蓄冷系统,其系统原理图会有所不同。
目前上海对于100千瓦及以上用电户实行两部制分时电价,其峰谷电度电价如下表:
时段划分电价类别10千伏35千伏
峰时段
08:00~11:00
18:00~21:00工业0.9190.915
非工业经营性0.9470.943
谷时段
22:00~次日06:00工业0.2660.262
非工业经营性0.2690.265
由表可见,夜间谷时段电价与白天高峰时段电价之比为1:3.5,因此如能充分利用夜间低谷电价,您将受益匪浅。
目前,上海对非工业非经营性用电客户尚未实行峰谷分时电价。为了鼓励使用低谷电,如果您是办公楼、学校、科研等单位而想用蓄能中央空调系统,我们将尽力为你享受低谷电价咨询的优惠。
时段划分电度电价(元/千瓦时)
10千伏35千伏
平时段 06:00~22:000.6330.630
谷时段 22:00~次日06:000.2690.265
上海某办公大楼建筑面积为22000m2,夏季设计日空调的尖峰冷负荷2616KW,日空调使用时间为8:00-18:00,年使用时间为135天。采用冰蓄冷空调与原设计采用常规电制冷空调系统的经济性分析如下表所示。
序号名 称冰蓄冷空调系统常规电制冷空调系统
容量总功率 (KW)总价 (万元)容量总功率 (KW)总价 (万元)
1螺杆式冷水机组810KW2×1602×65870KW3×1753×70
2制冷辅助设备 16865 20775
3冰蓄冷专用设备 44169
4配电设施 53243 73259
初投资费用合计398万元344万元
年运行费用30.6万元49.3万元
由表可见,冰蓄冷空调比常规空调系统的初投资高出54万,增比为15.7%。而每年利用低谷电价运行费用可节约18.7万元,高出的部分可以在不到3年的时间就可回收。54万的投资年收益为18.7万元,资本回报率为34.6%,远大于投资其它领域所带来的回报。
电力可以通过制冷机转化冷量储存起来,同样可以通过电锅炉转化成热量储存起来。电力蓄热就是电作为能源来加热蓄热载体(如:水、油、固体材料等),储存热量,供需要时使用。采用水蓄热,俗称电锅炉蓄热。蓄冷蓄热是一对孪生兄弟,都是利用夜间低谷电储存能量,只不过前者储冷,后者储热,用于供热:供采暖、生活热水之用。相对于燃煤,燃气采暖,电力蓄热有如下的优点:
安全
安全保护装置齐全,运行可靠;
无明火、消防要求低;
经济
安装简便,维修工作量小;
自动化程度高,不需要专职运行人员;
利用低谷廉价电力,降低运行成本;
热效率高(大于96%);
灵活
占地面积小,布置灵活,适应性强;
可逐级加减负荷,调节过程平稳,控制精度高。
环保
无污染、无废气、废液、废渣产生、无噪声;
适用场所:楼宇、宾馆、影剧院、工厂、医院、洗衣房、温水游泳池、住宅小区和花园别墅等蒸汽采暖及热水供应。
的诚信联盟企业有: