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1、冰蓄冷系统的减排分析摘要：研究了冰蓄冷系统对电网和电力部门的贡献，冰蓄冷系统的应用可提高电网负荷率，使电力部门实现减排；冰蓄冷技术在用电低谷期蓄存冷量，用电高峰期融冰释冷单独供冷或与制冷机共同运行供冷，具有削峰填谷的作用，可缩小电网峰谷差。关键词：冰蓄冷；电网；减排前B近年，随着人民生活水平的提高，空调的需求量越來越大。据统计,在有些地方空调用电量已占其高峰用电量的40%以上，尤其去年，在北京、上海、江苏、浙江等省市表现更明显。随着夏天空调用电高峰的来临，为了安全，乂不得不拉闸限电，反过来严重制约了工农业生产和
2、国民经济可持续发展。空调最大用电负荷都是在电网高峰段，而在夜间低谷段，空调负荷很低，尤其是商业、写字楼，夜间空调用电负荷几乎为零。为了缓解电力供需孑盾，克服用电不平衡所带来的问题，半务之急是积极寻找各种“移峰填谷”措施。而冰蓄冷空调是将空调用电从电网高峰向低谷时段转移的最有效方法之一。冰蓄冷空调的原理冰蓄冷空调是指将建筑物空调时间所需要冷量的一部分或全部在非空调时间以冰的形式储存起来，然后根据空调负荷耍求释放这些冷量，这样在用电高峰时段就可以少开甚至不开主机。当空调使用时间和非空调时间与电网高峰和低谷同步时，就
3、可以将电网高峰时段的空调用电量转移至电网低谷时使用，达到“移峰填谷”和节约电费的目的。在一般大楼中,空调系统用电量占总耗电量的35%~65%,而制冷主机的电耗在空调系统中又占65%~75%o在常规空调设计中，冷水主机及辅助设备容量均按尖峰负荷选配，这不仅使空调系统的电力容量增大，而且使得主机等空调设备在绝大部分情况下处于部分负荷状态运行，很不经济。而空调负荷的分布在一年之内极不均衡，尖峰负荷仅占总运行时间的6%~8%。如果设计中能选择与实际冷负荷相匹配的制冷机，而且让其在绝大多数情况下高效运行，这对空调系统节能
4、是十分有利的。冰蓄冷空调的意义冰蓄冷空调之所以得到各国政府和工程技术界的重视，从宏观上看:是因为它对电网有卓越的“移峰填谷”功能，是电力需求侧最有效的电能储存方法。从微观上看：冰蓄冷空调对于用户还有以下好处：（1）有利于防止中央空调综合症；（2）提高空调系统智能化程度，可根据外界温度的变化自动调整冷量输出，冷量的利用率高，节能效果明显；（3）利用峰谷电价差，减少空调运行费。实例分析电网负荷率提高，供电煤耗下降，空调期电网负荷率与供电煤耗的关系可表达如下：式中：吨为发电效率z%;max（工Pej）为空调期i内的最
5、高电力负荷,kW；SPej为电网中m台机组某一时刻的发电输出功率,kW；b为空调期电网的平均供电煤耗,kg-kWh-1；§为该地区平均发电厂用电率,Qji为第j台机组在空调期i内的发电量,kWh。根据所研究地区电网数据,可得到该地区空调期电网负荷率与供电煤耗Z间的定量关系。本文参照浙江某办公建筑的典型冰蓄冷系统案例，该办公建筑空调系统使用时间为8:00—18:00,采用部分蓄冷策略，尖峰负荷为1440RT(1RT=3.52kW),制冷机空调工况性能系数为5.33,制冰工况性能系数为3.92,白天供冷，夜间不供冷
6、。空调期为5个月(5月一9月)，共150d。冰蓄冷系统以设计FI逐时冷负荷分布图为设备选型依据，而常规空调系统以设计日最大小时负荷为设备选型依据。该办公建筑高峰时段为口天，低谷时段为夜间，不同负荷率时的常规空调白天耗电量与冰蓄冷系统白天耗电量的详细计算列表见参考文献。由于夜间不供冷，所以填谷量即为冰蓄冷系统夜间蓄冰耗电量•总削峰量和总填谷量中的天数等于总天数乘以机组在不同负荷率下的时间权值。100%,75%,50%及25%负荷率下的机组的时间权值分别为2.3%,41.5%,46.1%及10.l%o浙江属于华东电
7、网管辖范
8、韦
9、,以华东电网2006年电力数据计算该地区电网负荷率与供电煤耗的定量关系，2006年空调期内华东电网的最高负荷和月均负荷率见下表，发电效率为33%,发电厂用电率为6%•空调期内的最高电力负荷为10654X104kW,整个空调期的华东电网平均负荷为8448.4958X104kWo该办公建筑的冰蓄冷系统不同负荷率下的蓄冷量及总蓄冷量为：空调期的总蓄冷量为2352846.355kWh,则该办公建筑的冰蓄冷系统的单位蓄冷量的碳减排量为1613.441/2352846.355kWh=O.686kg•kWh-1
10、o采用冰蓄冷系统后，电网负荷率提高，电力部门的碳排放量降低。从案例分析可见，碳减排量是可观的•对于相同时间段的相同电网，电网负荷率是个定值;采用冰蓄冷系统后，电网负荷率取决于削峰量、填谷量、常规空调系统100%负荷时的最高电力负荷及冰蓄冷系统100%负荷时的最高电力负荷。削峰量、填谷量、冰蓄冷系统100%负荷时的最高电力负荷与冰蓄冷系统的运行策略、冷负荷分布、系统规模有关•常规空调系统
