冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行模式與應(yīng)用前景探究

王心宇 劉聰睿 張?chǎng)斡?郭璦華

(西華大學(xué)，四川 成都 610039)

0 引言

冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)是利用電力需求低谷時(shí)啟動(dòng)制冷設(shè)備制冰儲(chǔ)冷，在白天用電高峰融冰將冷量釋放用以承擔(dān)房間的部分負(fù)荷，以緩解用電高峰時(shí)用電負(fù)荷的空調(diào)系統(tǒng)。采用冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)可減小電網(wǎng)的峰谷負(fù)荷差，提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率，少建和緩建電站，降低空調(diào)運(yùn)行的費(fèi)用，減少空調(diào)容量和提高空調(diào)系統(tǒng)的可靠性[1]。

1 系統(tǒng)運(yùn)行模式

冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的制冰、供冷，也可實(shí)現(xiàn)一邊制冰一邊供冷以及實(shí)現(xiàn)冰與系統(tǒng)聯(lián)合的供冷，表1列出了幾個(gè)運(yùn)行模式。

表1 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行模式表

2 較適用的場(chǎng)所

基于冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)利用用電低峰進(jìn)行制冰蓄能的特點(diǎn)，該系統(tǒng)最適合于用電峰值集中的建筑，最不適合用于全天用電負(fù)荷一樣的建筑場(chǎng)所。同時(shí)考慮其經(jīng)濟(jì)性，該系統(tǒng)需在有分時(shí)電價(jià)的地區(qū)使用，否則達(dá)不到直接的經(jīng)濟(jì)效益。

2.1 適用的地區(qū)

冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)特別適合在有分時(shí)電價(jià)政策的地區(qū)使用。各地的分時(shí)電價(jià)政策不一樣，而分時(shí)電價(jià)時(shí)段的劃分需考慮電力用戶需求響應(yīng)，進(jìn)行峰谷分時(shí)電價(jià)響應(yīng)評(píng)估，綜合考慮響應(yīng)度屬性與傳統(tǒng)時(shí)段劃分方法形成的隸屬度屬性，采用模糊聚類的方法建立峰谷分時(shí)電價(jià)時(shí)段劃分模型。冰蓄冷空調(diào)主要探討以下2種電價(jià)政策：(1)高峰電價(jià)時(shí)段與低峰電價(jià)時(shí)段比例大，電價(jià)差值小。(2)高峰電價(jià)與低峰電價(jià)比例不大，電價(jià)差值大。以上2種電價(jià)政策更適合使用冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，第一種電價(jià)政策是在峰谷電價(jià)差值較小，通過時(shí)間的疊加而得到一定的經(jīng)濟(jì)效益；第二種電價(jià)政策是將低價(jià)電能進(jìn)行轉(zhuǎn)移到高價(jià)時(shí)段使用，是在價(jià)格上直接獲得經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 適用的建筑類型

由于冰蓄冷空調(diào)的運(yùn)行特點(diǎn)，適用于區(qū)域性集中供冷、用電需求峰谷分明的建筑類型。根據(jù)建筑功能的不同，冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)可應(yīng)用于以下實(shí)例：(1)商業(yè)寫字樓。由于商業(yè)寫字樓采用區(qū)域集中式供冷，用電高峰時(shí)負(fù)荷大，非常適合使用冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。(2)圖書館、銀行、博物館。與商業(yè)寫字樓能耗特點(diǎn)相似，也適合采用冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。(3)商場(chǎng)、賓館、醫(yī)院。晚上有一定負(fù)荷，但晝夜負(fù)荷比值大，夜晚可邊供冷邊制冰儲(chǔ)能，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益。(4)體育場(chǎng)館、影劇院。使用時(shí)間集中，負(fù)荷集中，晚上有充分的時(shí)間制冰儲(chǔ)能，是使用冰蓄冷系統(tǒng)的理想場(chǎng)所。(5)大型會(huì)場(chǎng)、教堂。大型會(huì)場(chǎng)集中開會(huì)的時(shí)間負(fù)荷集中，且夜晚蓄能時(shí)間很長(zhǎng)，適合使用該系統(tǒng)，教堂為每個(gè)禮拜是主要負(fù)荷，制冰儲(chǔ)能時(shí)間充足，適合使用該系統(tǒng)。

3 應(yīng)用前景

根據(jù)前文分析探究，冰蓄冷空調(diào)技術(shù)有以下的應(yīng)用前景：(1)解決電網(wǎng)“峰弱谷強(qiáng)”的供電特征。冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移制冷機(jī)組用電時(shí)間，起到了轉(zhuǎn)移低峰電壓到高峰電壓的橋梁作用。(2)降低空調(diào)系統(tǒng)制冷設(shè)備的容量和設(shè)定功率[2]。冰蓄冷空調(diào)技術(shù)由于在負(fù)荷高峰有冰承擔(dān)部分負(fù)荷，故可以降低制冷設(shè)備的容量和設(shè)備功率，同樣可以滿足供冷要求。(3)降低用戶端運(yùn)行費(fèi)用。各地實(shí)施分時(shí)電價(jià)政策，激勵(lì)廣大用戶使用峰谷充盈低價(jià)電力，經(jīng)過論證，冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益十分可觀，具備良好的投資回報(bào)[3]；在峰谷電壓差價(jià)達(dá)到一定差值時(shí)(3倍)，冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)表現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性，并隨著差價(jià)增大，經(jīng)濟(jì)效益越發(fā)明顯。

4 總結(jié)

我國(guó)建筑節(jié)能技術(shù)的快速發(fā)展，冰蓄冷技術(shù)將充當(dāng)重要角色，探究其運(yùn)行模式、使用場(chǎng)所和應(yīng)用前景變得十分有意義。各地政府為調(diào)動(dòng)廣大末端用戶轉(zhuǎn)移用電高峰的積極性，出臺(tái)了分時(shí)電價(jià)政策，此政策為冰蓄冷空調(diào)提供了政策的支持，冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展前景十分廣闊。