冰蓄冷技術在醫院的運用

龔 藝

（常州供電公司，江蘇 常州 213000）

1 冰蓄冷空調技術的原理及優點

冰蓄冷中央空調是指在夜間低谷電力時段將建筑物所需空調冷量部分或全部制備好，以冰的形式儲備起來，在電力高峰時段融冰供冷的一種空調系統。該空調系統在常規電制冷的基礎上減小制冷主機容量，增加一套蓄冰裝置，利用制冷主機在低谷低價用電時段不使用空調的特點，開啟主機制冷將蓄冰槽內的水制成冰，冷量以冰的形式儲存起來，而在電力高峰高價時段將冰融化釋冷供冷，減少制冷主機運行時間，降低高峰電力負荷。冰蓄冷技術具有電力移峰填谷作用，同時使用低價低谷電，運行費用也相應節約。

優良的移峰填谷功能，使冰蓄冷中央空調得到各國政府和工程技術界的重視，成為電力需求側管理較為有效的電能儲存方法。其突出優點如下：①利用蓄能空調技術移峰填谷，平衡電網用電負荷；②減緩電廠和電網建設，提高電廠發電設備和電網輸配電設施的利用率，降低電廠、電網運行成本，節約電廠、電網的基礎建設投入；③用戶制冷主機及其配套用電設備容量減少，空調系統電力容量、電力工程貼費和供配電設施費降低；④用戶采用蓄冰空調技術后，利用電網峰谷電力差價，降低運行費用。

2 蓄冰空調技術在我國的運用

冰蓄冷技術在我國的應用從20世紀90年代初開始。近幾年，我國加大了對蓄能技術的推廣力度，2000年發布的《節約用電管理辦法》，要求各地區推廣蓄能技術，并逐步加大峰谷電差價。

經過十幾年的發展，雖然蓄冰空調技術已相對成熟，但由于各地鼓勵蓄冰空調的電力政策不同，對該技術的應用也有差別。目前蓄冰空調項目主要集中應用在華東地區，即江蘇、浙江、上海等地。

各省為了鼓勵采用蓄能空調，均采取了相應的鼓勵措施。江蘇省電力公司早在2006年《關于穩定和開拓電力銷售市場的實施細則》中就明確要求，挖掘電力替代其他能源的潛力，開展電力替代其他能源信息收集和研究，積極宣傳電力替代的優越性，鼓勵電力替代的應用和發展，并在當年的《關于明確用電營業管理若干規定的通知》中對電力蓄能技術的電價執行作具體要求：“對賓館、飯店、商場、辦公樓（寫字樓）、醫院等電力客戶的電力蓄能技術裝置，執行非普工業二段制分時電價”，“對有2路及以上受電容量電源的電力客戶，按扣除最大一路受電容量電源下安裝的冰蓄冷和電熱鍋爐裝置的容量以后計收高可靠性供電費用。”通過以上舉措，積極推廣冰蓄冷空調技術。

3 蓄冰蓄熱技術應用實例

3.1 實施背景

常州某醫院原有設備容量1260 kVA，新建綜合門診急診大樓后負荷急劇增加，新老院區合計共需要4945 kW負荷。其中大樓原設計方案中空調系統使用VRV空調，需要1000 kW負荷容量；取暖加熱系統使用煤鍋爐，電力負荷需求不大。由于位于市區，根據現有環保政策要求，煤鍋爐必須淘汰，院部經過考察論證，決定使用電熱鍋爐，其功率約3000 kW。因此在原來4945 kW的基礎上需要再增加3000 kW，共計申請報裝負荷約8000 kW。供電部門經測算，原來供電線路負荷最高已經達到4000 kW，再增容8000 kW的話，供電條件無法滿足需要。因此希望醫院方面采取移峰填谷措施和減少報裝容量的措施。醫院最終確定使用冰蓄冷和蓄熱空調方案。

3.2 實施方案

冰蓄冷和水蓄熱空調系統投資約397萬元。該項工程于2009年6月初投入試運行。其中冰蓄冷采用雙工況水冷冷水主機1臺、基載水冷冷水主機1臺，蓄冰系統與常規系統按以下5種工作模式進行：①雙工況主機單獨制冰模式；②主機與蓄冰裝置聯合供冷模式；③融冰單獨供冷模式；④雙工況主機單獨供冷模式；⑤基載主機單獨供冷模式。

蓄熱鍋爐采用2臺功率為1080 kW電熱水機組，蓄熱量達到90 t。蓄能機房系統工程設備表見表1。

表1 蓄能機房系統工程設備表

3.3 實施效果分析

（1）移峰填谷作用

使用冰蓄冷和蓄熱空調方案后，制冷空調最大負荷由最初的1000 kW減少到450 kW，取暖空調最大負荷由最初3000 kW減少到2160 kW,同時由于將負荷移至深夜，避開醫院白天高峰負荷，大大提高了醫院的用電負荷率,提高了電氣設備的利用率，因此該院報裝容量減少到5130 kW.既能滿足供電條件，又減少了100多萬元的電氣設備的投資費用。

（2）降低運行費用

以該院2010年8月冰蓄冷和蓄熱空調運行情況為例，電量電費情況如表2。

表2 電費電量情況表

由于蓄能項目享受兩段制電價優惠，醫院8月單月節約電費：82000 kWh×（0.798-0.346）元/kWh＝37064元，全年預計可以節約電費40萬元左右。采用冰蓄冷和蓄熱空調技術，起到移峰填谷作用，一方面大大減少了電力系統的電能損耗，同時減少了客戶受電設備容量，減少了電氣設備投資；另一方面由于電價政策的優惠，使用電單位實實在在地節約了電費開支。