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1、第一部分動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能“移峰填谷”的作用對平衡電網(wǎng)和節(jié)能減排的重大意義1，電網(wǎng)的晝夜峰谷電差 雖然我國已經(jīng)連續(xù)十幾年每年新增發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量均在1000 萬千瓦以上，達(dá)到了8.18千瓦時(shí)。但遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有解決電力的供需矛盾：在夏季高峰時(shí)間不得不進(jìn)行大范圍，多次數(shù)的拉閘限電，嚴(yán)重影響生產(chǎn)和生活。不僅如此，裝機(jī)容量的劇增反而使得電廠的運(yùn)行受到嚴(yán)重影響：交流電無法儲存，夜間發(fā)電卻沒人用，大大增加了電廠的成本，導(dǎo)致晝夜峰谷電差的不斷增大。在我國電力結(jié)構(gòu)中，火力發(fā)電約占75、水電約占20、其它（核電、風(fēng)力等）約占5。但火力和水力發(fā)電機(jī)組都不能起到很好的調(diào)峰作用，原因主要是這兩類發(fā)電機(jī)組起停一次消耗的能源2、太大：一臺12.5萬千瓦的小型發(fā)電機(jī)組啟停調(diào)峰一次，需消耗20T標(biāo)準(zhǔn)煤，6萬度電，相當(dāng)于研究院2月份整個(gè)月的用電。而調(diào)峰的時(shí)候，特別是夏季幾乎是每天都需要起停一次，大大增加了電廠的發(fā)電成本；第二調(diào)節(jié)容量有限，而且起停和調(diào)節(jié)都嚴(yán)重影響機(jī)組的壽命！圖1，峰谷電差圖1是2004年和2005年全國峰谷差的情況：2004年，最大峰谷電差就達(dá)到6894萬千瓦； 2005年，達(dá)到8031萬千瓦。年增長16.5%。我們深圳2006年電力峰值也達(dá)到820萬千萬時(shí)，而夜間(凌晨4電)，電力需求才480萬千萬時(shí)，峰谷差達(dá)到350萬千萬時(shí)。白天用電高峰為夜間谷用電量的 1.7倍。2，空調(diào)耗電產(chǎn)生峰谷電差與蓄冰儲能平衡3、城市電網(wǎng) 圖2，深圳一棟普通辦公樓全年的能耗分布空調(diào)系統(tǒng)占到整棟建筑能耗的56.2%。研究院大樓2008年整棟建筑全年耗電214.8萬千瓦時(shí)，空調(diào)機(jī)房(制冷主機(jī)、水泵和冷卻塔)共用電101萬千瓦時(shí)，占到47%，而且不包含送風(fēng)機(jī)組的風(fēng)機(jī)用電。像研究院這樣的傳統(tǒng)中央空調(diào)，對電網(wǎng)的影響，并不是用電量大，而是用的每一度電基本都是在電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)刻，天氣越熱，發(fā)電機(jī)組效率越低，電網(wǎng)供應(yīng)最為緊張，而恰巧在這時(shí)刻，空調(diào)用電最大。從能源角度而言，空調(diào)提供的是最低品位的熱能。而讓最低品位的熱能在高峰時(shí)刻，最緊張時(shí)刻占據(jù)寶貴高品位的電能！這是能源利用的失敗！所以，導(dǎo)致電網(wǎng)峰谷電差的最主要原因之一是建筑空調(diào)用電！根4、據(jù)供電部門統(tǒng)計(jì)，夏季電力高峰時(shí)，用于空調(diào)的電力占到電網(wǎng)的30%！就深圳而言，如果采用動(dòng)態(tài)流體冰漿技術(shù)將白天使用的空調(diào)全部轉(zhuǎn)移到夜間預(yù)先存儲起來，將減少白天電網(wǎng)高峰負(fù)荷82030%=246萬千瓦時(shí)。電網(wǎng)的峰谷電差就完全解決：白天用電820-246=574萬千瓦時(shí)，而夜間380+246=626萬千瓦時(shí)。也就是說深圳現(xiàn)階段的電力供應(yīng)已完全滿足！而且有必要說明一點(diǎn)的是：夜間由于大氣溫度有所降低(5)，每噸標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)電效率提高近10%。（夜間每產(chǎn)生1KW.h電量，需消耗0.32T標(biāo)準(zhǔn)煤，而白天需要0.35 T標(biāo)準(zhǔn)煤。）3，動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能對節(jié)能減排的意義 根據(jù)歐美和日本等發(fā)達(dá)國家儲能節(jié)能的經(jīng)驗(yàn)，蓄冰儲5、能節(jié)能20%40%，減少20%40%的CO2，40%50%的氮氧化物排放主要是：采用儲能技術(shù)以后，可以保證不論是空調(diào)工況還是蓄冰工況，消除了傳統(tǒng)中央空調(diào)制冷主機(jī)對空調(diào)負(fù)荷直接響應(yīng)關(guān)系，制冷主機(jī)運(yùn)行都處在最佳工作點(diǎn)高效率穩(wěn)定運(yùn)行；圖3，制冷主機(jī)與空調(diào)負(fù)荷關(guān)系圖蓄冷工況夜間運(yùn)行，冷凝溫度低，冷凝溫度每下降1，主機(jī)制冷量增加1.3%；以及夜間發(fā)電機(jī)組發(fā)電效率高10%；日常的運(yùn)行控制和維護(hù)管理都由專業(yè)人員進(jìn)行，最科學(xué)、合理。4，傳統(tǒng)靜態(tài)制冰方式的不足 由于傳統(tǒng)的儲能技術(shù)采用的都是靜態(tài)制冰，如盤管、冰球、片冰等。靜態(tài)制冰最大的不足是，水或者相變材料的相變(結(jié)冰)必須發(fā)生在傳熱面上。首先就要求冷卻介質(zhì)(載6、冷劑，制冷劑)等溫度低，一般在-5以下。盤管和冰球在整個(gè)制冰過程載冷劑的平均溫度在-10，制冷劑蒸發(fā)溫度-15；片冰制冷劑蒸發(fā)溫度在-22。而動(dòng)態(tài)流體冰漿技術(shù)在換熱器內(nèi)是液液交換，載冷劑溫度為-3，制冷劑蒸發(fā)溫度-6，而且整個(gè)8小時(shí)制冰時(shí)間不會(huì)波動(dòng)。按照制冷常識：制冷劑蒸發(fā)溫度每下降1，制冷量減少3%。所以就制冷效率而言，動(dòng)態(tài)流體冰漿技術(shù)比傳統(tǒng)靜態(tài)制冰技術(shù)至少高30%。圖4，上海某大樓BAC盤管制冰過程主機(jī)制冷效率測試第二部分：研究院大樓的動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能節(jié)能改造工程一， 大樓基本情況1， 制冷主機(jī)為兩臺約克的300RT螺桿機(jī)組，可改成蓄冰/制冷雙工況。2， 大樓空調(diào)面積約為2萬。改造只限7、空調(diào)機(jī)房，其他暫不考慮。3， 現(xiàn)行研究院大樓電價(jià)為深圳市特殊的優(yōu)惠價(jià)格：城鄉(xiāng)居民生活電價(jià)：0.68元/KW，而深圳市商業(yè)電價(jià)：高峰為1.18元/KW，平段為0.9044元/KW，蓄冰儲能電價(jià)為0.2844元/KW。4， 2008年大樓總耗電214.8萬千瓦，其中空調(diào)機(jī)房耗電102萬千瓦。5， 現(xiàn)有主機(jī)機(jī)房已無可用的地方，須將現(xiàn)有機(jī)房內(nèi)兩間電工的辦公室規(guī)劃出來，以作制冰系統(tǒng)設(shè)備的布置(制冰板式換熱器、冷凍水板式換熱器、水泵和水過濾器)。經(jīng)過實(shí)地測算，使用面積較為緊湊，根據(jù)機(jī)房周邊空間情況利用現(xiàn)電工辦公室外側(cè)的兩個(gè)停車位最為合適。6， 儲冰罐完全可利用咖啡廳后面的空地。空地就一側(cè)是機(jī)房的走廊，另一8、側(cè)是連通大樓內(nèi)大天井，后側(cè)為墻體，前面是咖啡廳。需要協(xié)商咖啡廳的采光問題。7， 機(jī)房管道改造，只需關(guān)斷1#主機(jī)主管道上的兩個(gè)手動(dòng)閥門即可。施工期間，另一臺機(jī)組正常運(yùn)行；改造完成后，不論制冰系統(tǒng)發(fā)生任何設(shè)備故障，兩臺制冷主機(jī)可以和往常一樣運(yùn)行！8， 大樓7，8月份的設(shè)計(jì)日空調(diào)逐時(shí)冷負(fù)荷(圖5)圖5，研究院大樓設(shè)計(jì)日逐時(shí)空調(diào)冷負(fù)荷最大小時(shí)空調(diào)冷負(fù)荷2200KW(625RT)，空調(diào)單位面積負(fù)荷為110W/二， 動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能節(jié)能改造工程的幾項(xiàng)原則1， 不論發(fā)生任何改造系統(tǒng)故障，都必須保證大樓和往年一樣的正常供冷；2， 改造的目的是為了體現(xiàn)動(dòng)態(tài)流體冰漿技術(shù)的優(yōu)越性，所以保證機(jī)組在全年任何時(shí)候運(yùn)行9、，都必須保證最佳工況，最高效率；3， 大樓屬于典型的寫字樓負(fù)荷類型，每周有雙休日，所以在儲冰槽容量設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到周五、周六和周日三個(gè)晚上的蓄冰量，在下一周的周一、周二甚至周三實(shí)現(xiàn)全蓄冷；4， 深圳市的電力高峰時(shí)段與空調(diào)供冷有關(guān)的時(shí)間為上午的9:0011:30和下午的14:0016:30。在融冰時(shí)須考慮盡可能減少電力高峰時(shí)用電；5， 在考慮融冰策略時(shí)，還需考慮減少主機(jī)的起停頻率，以避免啟動(dòng)電流對電網(wǎng)的沖擊(主機(jī)最大電流的3陪)和保證壓縮機(jī)使用壽命；6， 蓄冰罐完全可以利用咖啡廳后面的中庭院，庭院的長、寬分別是17.5米和13.5米，空地一側(cè)是走廊，另一側(cè)聯(lián)通大樓大天井，后側(cè)為墻體，前面是咖啡廳10、。我們計(jì)劃的蓄冰罐體積為400立方米，這樣可以把周六、周日夜間的低谷電充分利用，實(shí)現(xiàn)更充分地節(jié)能。采用水泥池建設(shè)蓄冰罐，長14米寬分別為10米，這樣高度約為3米，地面以上2米，地面以下1米。這個(gè)蓄冰罐位置隱蔽，完全不影響研究院大樓的任何辦公室的采光和建筑美觀；7， 施工期間應(yīng)盡可能避免噪音、交通等影響到大樓內(nèi)及周邊人員的工作和休息。三， 動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能節(jié)能改造工程的系統(tǒng)設(shè)計(jì)1， 兩臺300RT螺桿主機(jī)，但由于現(xiàn)場條件的限制和全年負(fù)荷的綜合考慮，只需改造其中一臺，蓄冰工況制冷系數(shù)為空調(diào)工況的0.75，即225RT。一周蓄冰時(shí)間為78=56小時(shí)，融冰和供冷時(shí)間為周一到周五的上午8點(diǎn)到下午6點(diǎn)11、共105=50小時(shí)。所以在蓄冰量和融冰量的考慮上，我們每小時(shí)的蓄冰冷量=78225/(58)=315RT，即1113KW；2， 動(dòng)態(tài)流體冰漿改造系統(tǒng)圖(見圖5)3， 動(dòng)態(tài)流體冰漿改造系統(tǒng)設(shè)備規(guī)格參數(shù)及費(fèi)用一覽表(見表1)圖5，動(dòng)態(tài)流體冰漿改造系統(tǒng)圖研究院動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能機(jī)房設(shè)備及費(fèi)用一覽表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量綜合單價(jià)(萬元)單項(xiàng)總價(jià)(萬元)備注1空調(diào)主機(jī)制冷量：1056KW(300RT)，軸功率208KW，輸入功率：242KW，冷凍水流量：182m3/h，壓降：60KPa,冷卻水流量：220m3/h，壓降：77KPa,2002冷卻塔已有2003冷卻泵已有2004制冰換熱器換熱量：79212、KW，水側(cè)流量：136m3/h，壓降50KPa，乙二醇側(cè)：158.5m3/h，壓降55KPa，換熱面積：320135355融冰換熱器換熱量：1056KW，水側(cè)流量：136m3/h，壓降50KPa，乙二醇側(cè)：158.5m3/h，壓降55KPa，換熱面積：80110106乙二醇泵BYGD125-250(1)A，流量：158m3/h，揚(yáng)程17m,輸入功率11KW313兩用一備7制冰冷水泵BYGD150-200A，流量：136m3/h，揚(yáng)程10m,輸入功率7.5KW326兩用一備8冰漿蓄冰槽400m3/h，混凝土135359islurry過濾裝置流量136m3/h，23610管道及輔材閥門，法蘭等配件13、14.60 4.60 11控制系統(tǒng)流量控制閥、傳感器等12020合計(jì)119.8表1，動(dòng)態(tài)流體冰漿改造系統(tǒng)設(shè)備規(guī)格參數(shù)及費(fèi)用一覽表4，各個(gè)月份空調(diào)負(fù)荷平衡表起始時(shí)間逐時(shí)負(fù)荷(KW)制冰工況(KW)空調(diào)工況(KW)蓄冰槽(KW)取冷率(%)制冷量數(shù)量主機(jī)負(fù)載率主機(jī)供冷量儲冰量融冰量23:000 1113 1 0 1113 0 0.0%0:000 1113 1 0 2226 0 0.0%1:000 1113 1 0 3339 0 0.0%2:000 1113 1 0 4452 0 0.0%3:000 1113 1 0 5565 0 0.0%4:000 1113 1 0 6678 0 0.0%5:0014、0 1113 1 0 7791 0 0.0%6:000 1113 1 0 8904 0 0.0%7:000 0 8904 0 0.0%8:001518 0.961018 8404 500 5.6%9:001930 0.88930 7404 1000 11.2%10:001974 0.91956 6386 1018 11.4%11:001865 0.91956 5477 909 10.2%12:001865 0.91965 4577 900 10.1%13:001930 0.981030 3677 900 10.1%14:002169 0.91956 2464 1213 13.6%15:002115、69 0.91956 1251 1213 13.6%16:001952 0.90952 251 1000 11.2%17:001236 0.93986 1 250 2.8%18:000 0.000 1 0 0.0%19:000 0.000 1 0 0.0%20:000 0.000 1 0 0.0%21:000 0.000 1 0 0.0%22:000 0 0 0 0.0%合計(jì)18610 9707 8904 100.0%表2，研究院大樓7月份設(shè)計(jì)日負(fù)荷平衡表圖6，研究院大樓7月份設(shè)計(jì)日負(fù)荷平衡圖研究院大樓8月份設(shè)計(jì)日負(fù)荷平衡表起始時(shí)間逐時(shí)負(fù)荷(KW)制冰工況(KW)空調(diào)工況(KW)蓄冰槽(KW)16、取冷率(%)制冷量數(shù)量主機(jī)負(fù)載率主機(jī)供冷量儲冰量(KW)融冰量(KW)23:000 1113 1 0 1113 0 0.0%0:000 1113 1 0 2226 0 0.0%1:000 1113 1 0 3339 0 0.0%2:000 1113 1 0 4452 0 0.0%3:000 1113 1 0 5565 0 0.0%4:000 1113 1 0 6678 0 0.0%5:000 1113 1 0 7791 0 0.0%6:000 1113 1 0 8904 0 0.0%7:000 0 8904 0 0.0%8:001521 0.971021 8404 500 5.6%9:001917、34 0.91956 7426 978 11.0%10:001977 0.91956 6405 1021 11.5%11:001869 0.91956 5492 913 10.3%12:001869 0.91956 4579 913 10.3%13:001934 0.91956 3602 978 11.0%14:002173 0.91956 2385 1217 13.7%15:002173 0.91956 1168 1217 13.7%16:001956 0.951006 218 950 10.7%17:001239 1.001056 35 183 2.1%18:000 0.000 35 0 18、0.0%19:000 0.000 35 0 0.0%20:000 0.000 35 0 0.0%21:000 0.000 35 0 0.0%22:000 0 0 0 0.0%合計(jì)18643 8904 9775 8904 99.6%表3，研究院大樓8月份設(shè)計(jì)日負(fù)荷平衡表圖7，研究院大樓8月份設(shè)計(jì)日負(fù)荷平衡圖研究院大樓9月份負(fù)荷平衡表起始時(shí)間逐時(shí)負(fù)荷(KW)制冰工況(KW)空調(diào)工況(KW)蓄冰槽(KW)取冷率(%)制冷量數(shù)量主機(jī)負(fù)載率主機(jī)供冷量儲冰量融冰量23:000 1113 1 0 1113 0 0.0%0:000 1113 1 0 2226 0 0.0%1:000 1113 1 0 333919、 0 0.0%2:000 1113 1 0 4452 0 0.0%3:000 1113 1 0 5565 0 0.0%4:000 1113 1 0 6678 0 0.0%5:000 1113 1 0 7791 0 0.0%6:000 1113 1 0 8904 0 0.0%7:000 0 8904 0 0.0%8:001445 0.000 7459 1445 16.2%9:001838 0.79838 6459 1000 11.2%10:001879 0.83879 5459 1000 11.2%11:001776 0.81856 4539 920 10.3%12:001776 0.8185620、 3619 920 10.3%13:001838 0.81856 2638 982 11.0%14:002065 0.81856 1429 1209 13.6%15:002065 0.81856 220 1209 13.6%16:001858 0.791658 20 200 2.2%17:001177 0.561177 20 0 0.0%18:000 0.000 20 0 0.0%19:000 0.000 20 0 0.0%20:000 0.000 20 0 0.0%21:000 0.000 20 0 0.0%22:000 0 0 0 0.0%合計(jì)17715 8904 8832 8904 9921、.8%表4，研究院大樓9月份設(shè)計(jì)日負(fù)荷平衡表圖8，研究院大樓9月份設(shè)計(jì)日負(fù)荷平衡圖研究院大樓10月份負(fù)荷平衡表起始時(shí)間逐時(shí)負(fù)荷(KW)制冰工況(KW)空調(diào)工況(KW)蓄冰槽(KW)取冷率(%)制冷量數(shù)量主機(jī)負(fù)載率主機(jī)供冷量儲冰量融冰量23:000 1113 1 0 1113 0 0.0%0:000 1113 1 0 2226 0 0.0%1:000 1113 1 0 3339 0 0.0%2:000 1113 1 0 4452 0 0.0%3:000 1113 1 0 5565 0 0.0%4:000 1113 1 0 6678 0 0.0%5:000 1113 1 0 7791 0 0.0%22、6:000 1113 1 0 8904 0 0.0%7:000 0 8904 0 0.0%8:00853 0.000 8051 853 9.6%9:001084 0.000 6968 1084 12.2%10:001108 0.000 5859 1108 12.4%11:001047 0.000 4812 1047 11.8%12:001047 0.000 3764 1047 11.8%13:001084 0.000 2680 1084 12.2%14:001218 0.000 1463 1218 13.7%15:001218 0.000 245 1218 13.7%16:001096 0.823、5896 45 200 2.2%17:00694 0.66694 45 0 0.0%18:000 0.000 45 0 0.0%19:000 0.000 45 0 0.0%20:000 0.000 45 0 0.0%21:000 0.000 45 0 0.0%22:000 0 0 0 0.0%合計(jì)10450 1590 8904.0 99.5%表4，研究院大樓10月份設(shè)計(jì)日負(fù)荷平衡表圖9，研究院大樓10月份設(shè)計(jì)日負(fù)荷平衡圖研究院大樓6月份負(fù)荷平衡表起始時(shí)間逐時(shí)負(fù)荷(KW)制冰工況(KW)空調(diào)工況(KW)蓄冰槽(KW)取冷率(%)制冷量數(shù)量主機(jī)負(fù)載率主機(jī)供冷儲冰量融冰量23:000 1113 1 24、0 1113 0 0.0%0:000 1113 1 0 2226 0 0.0%1:000 1113 1 0 3339 0 0.0%2:000 1113 1 0 4452 0 0.0%3:000 1113 1 0 5565 0 0.0%4:000 1113 1 0 6678 0 0.0%5:000 1113 1 0 7791 0 0.0%6:000 1113 1 0 8904 0 0.0%7:000 0 8904 0 0.0%8:00979 0.000 7925 979 11.0%9:001244 0.000 6681 1244 14.0%10:001272 0.000 5409 1272 1425、.3%11:001202 0.000 4206 1202 13.5%12:001202 0.81856 3860 346 3.9%13:001244 0.81856 3471 388 4.4%14:001398 0.000 2073 1398 15.7%15:001398 0.000 675 1398 15.7%16:001258 0.62656 72 602 6.8%17:00797 0.75797 72 0 0.0%18:000 0.000 72 0 0.0%19:000 0.000 72 0 0.0%20:000 0.000 72 0 0.0%21:000 0.000 72 0 0.0%26、22:000 0 0 0 0.0%合計(jì)11997 3165 8904.0 99.2%表5，研究院大樓6月份設(shè)計(jì)日負(fù)荷平衡表圖10，研究院大樓6月份設(shè)計(jì)日負(fù)荷平衡圖研究院大樓5月份負(fù)荷平衡表起始時(shí)間逐時(shí)負(fù)荷(KW)制冰工況(KW)空調(diào)工況(KW)蓄冰槽(KW)取冷率(%)制冷量數(shù)量負(fù)載率主機(jī)供冷量儲冰量融冰量23:000 1113 1 0 1113 0 0.0%0:000 1113 1 0 2226 0 0.0%1:000 1113 1 0 3339 0 0.0%2:000 1113 1 0 4452 0 0.0%3:000 1113 1 0 5565 0 0.0%4:000 1113 1 0 27、6678 0 0.0%5:000 1113 1 0 7791 0 0.0%6:000 1113 1 0 8904 0 0.0%7:000 0 8904 0 0.0%8:00860 0.000 8044 860 9.7%9:001094 0.000 6950 1094 12.3%10:001118 0.000 5832 1118 12.6%11:001057 0.000 4775 1057 11.9%12:001057 0.000 3718 1057 11.9%13:001094 0.000 2625 1094 12.3%14:001229 0.000 1396 1229 13.8%15:00128、229 0.000 167 1229 13.8%16:001106 0.91956 17 150 1.7%17:00700 0.66700 17 0 0.0%18:000 0.000 17 0 0.0%19:000 0.000 17 0 0.0%20:000 0.000 17 0 0.0%21:000 0.000 17 0 0.0%22:000 0 0 0 0.0%合計(jì)10544 1656 8904 99.8%表6，研究院大樓5月份設(shè)計(jì)日負(fù)荷平衡表圖11，研究院大樓5月份設(shè)計(jì)日負(fù)荷平衡圖研究院大樓4月份負(fù)荷平衡表起始時(shí)間逐時(shí)負(fù)荷(KW)制冰工況(KW)空調(diào)工況(KW)蓄冰槽(KW)取冷率(%)29、制冷量(KW)數(shù)量負(fù)載率主機(jī)供冷量儲冰量融冰量23:000 1113 1 0 1113 0 0.0%0:000 1113 1 0 2226 0 0.0%1:000 1113 1 0 3339 0 0.0%2:000 1113 1 0 4452 0 0.0%3:000 1113 1 0 5565 0 0.0%4:000 1113 1 0 6678 0 0.0%5:000 1 0 6678 0 0.0%6:000 1 0 6678 0 0.0%7:000 0 6678 0 0.0%8:00474 0.000 6204 474 7.1%9:00603 0.000 5601 603 9.0%10:0030、616 0.000 4985 616 9.2%11:00583 0.000 4402 583 8.7%12:00583 0.000 3819 583 8.7%13:00603 0.000 3217 603 9.0%14:00677 0.000 2539 677 10.1%15:00677 0.000 1862 677 10.1%16:00610 0.000 1252 610 9.1%17:00386 0.000 866 386 5.8%18:000 0.000 866 0 0.0%19:000 0.000 866 0 0.0%20:000 0.000 866 0 0.0%21:000 0.0031、0 866 0 0.0%22:000 0 0 0 0.0%合計(jì)5812 0 6678 81.2%表7，研究院大樓4月份設(shè)計(jì)日負(fù)荷平衡表圖12，研究院大樓4/3/2/1/12/11月份設(shè)計(jì)日負(fù)荷平衡圖(全蓄冷，負(fù)荷值不同)5，負(fù)荷平衡小結(jié)：1， 從以上各月典型日逐時(shí)冷負(fù)荷表可以看出，在全年負(fù)荷最高的7，8月份，蓄冰儲能的冷量占到總負(fù)荷的40%左右，設(shè)計(jì)日為38%。是比較理想的一個(gè)儲能比例；2， 全年供冷11個(gè)月，其中從12月份到4月份均實(shí)現(xiàn)全蓄冷，白天不需要運(yùn)行制冷主機(jī)進(jìn)行供冷。在最低負(fù)荷的1月份，蓄冰機(jī)組甚至只要運(yùn)行十幾個(gè)就可以滿足整個(gè)月的空調(diào)冷負(fù)荷需求。全蓄冷的5個(gè)月時(shí)間，蓄冰機(jī)組蓄冰只需要32、450小時(shí)，且都處于最高效率運(yùn)行；而采用現(xiàn)在傳統(tǒng)中央空調(diào)，則需要運(yùn)行22105=1100小時(shí)，而且基本都處于制冷機(jī)組額定制冷量的30%以下，制冷能力低下；3， 所有蓄冰冷量都考慮了蓄冰罐體等因素引起的冷量損失，占總冷量的5%；4， 如下表表8所示，全年動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能的冷負(fù)荷占到全年空調(diào)總負(fù)荷的60%。5， 動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能不僅是節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，轉(zhuǎn)移大部分白天電力高峰時(shí)的用電，通過儲存的冷量還可以保證全年的空調(diào)時(shí)間，任何時(shí)刻，主機(jī)都處于最高效率下運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有中央空調(diào)制冷主機(jī)節(jié)能的效果。四， 綜合技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益分析1，各月的冰漿蓄冰儲能比例各月總的空調(diào)負(fù)荷(KW)各月33、蓄冰儲能空調(diào)負(fù)荷(KW)蓄冷比例8995 9444 105%0 0 沒有負(fù)荷32365 33984 105%127861 127861 100%231959 181029 78%263924 181029 69%409415 181029 44%482532 181029 38%389735 181029 46%229892 181029 79%128692 128692 105%44290 46504 105%2349661 1432657 61%表8，研究院大樓各月蓄冰儲能情況表設(shè)計(jì)日單位面積冷負(fù)荷為110W/，全年總負(fù)荷達(dá)到235萬KW,全年總計(jì)供冷2420小時(shí)，年平均單位面積負(fù)荷達(dá)到434、8.6W/。全年蓄冰儲能總負(fù)荷達(dá)到143萬KW，在全蓄冷的5個(gè)月，由于考慮了蓄冰罐等冷量損失，所以比例會(huì)達(dá)到105%，在圖13的比例11趨勢圖可以看出，在最熱的8月份，蓄冷比例為38%，只有7、8、9三個(gè)月比例在40%。5、6、9三個(gè)月比例達(dá)到75%左右。剩余的5個(gè)月均實(shí)現(xiàn)全蓄冷。圖13，研究院大樓改造后各月冰漿蓄冰冷負(fù)荷(含保溫)占月總負(fù)荷的比例圖2，電力指標(biāo)減少、削峰和環(huán)保(社會(huì)效益)在各月的用電減少比例也很好得吻合了蓄冷比例圖13的特點(diǎn)，見圖14圖14，研究院大樓改造后各月用電量減少比例圖全年冰漿蓄冰儲能主機(jī)運(yùn)行時(shí)間為部分蓄冷的5、6、7、8、9、10共6個(gè)月和全蓄冷的11、12、1、335、4共5個(gè)月。部分蓄冷的6個(gè)月主機(jī)蓄冰時(shí)間=3086=1440小時(shí)；全蓄冷的5個(gè)月共蓄冷時(shí)間為450小時(shí)。總計(jì)1890小時(shí)，蓄冷量達(dá)到1890792=149萬千瓦，實(shí)際蓄冷量如表8所示為143萬千瓦，有5%的設(shè)計(jì)余量。占到全年負(fù)荷的(143/235)60%。總耗電量為57萬千瓦時(shí)。剩余的40%空調(diào)負(fù)荷為白天主機(jī)供冷，共耗電29萬千瓦時(shí)。所以采用動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能共耗電量為86萬千瓦時(shí)，而現(xiàn)在的傳統(tǒng)中央空調(diào)方式2008年共耗電102萬千瓦時(shí)。全年共減少用電16萬千瓦時(shí)，15%的比例，相當(dāng)于研究院大樓最熱的8月整個(gè)月空調(diào)機(jī)房的用電量。現(xiàn)有的傳統(tǒng)中央空調(diào)方式全年102萬千瓦時(shí)，全部是白天的電力高峰36、時(shí)耗電，而動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能全年白天電力消耗只有29萬千瓦時(shí)，減少73萬千瓦時(shí)，削峰71%。增加夜間電力消耗57萬千瓦時(shí)，很好地平衡了電網(wǎng)的晝夜用電。是用戶和電廠(社會(huì))雙贏的選擇！按照發(fā)電的CO2排放量0.66kg/千瓦時(shí)，減少16萬千瓦時(shí)用電，可以減少106T的CO2排放以及相應(yīng)的氮氧化物等溫室氣體的排放！3，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)運(yùn)行費(fèi)用減少和投資回收期現(xiàn)有的傳統(tǒng)中央空調(diào)方式全年102萬千瓦時(shí)，全部是白天的電力高峰時(shí)耗電，按照研究院現(xiàn)行的深圳特殊優(yōu)惠電價(jià)0.68元/KW，全年空調(diào)機(jī)房設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用為69.3萬元。動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能全年白天電力消耗只有29萬千瓦時(shí)，運(yùn)行費(fèi)用為20萬元，增加夜間蓄冰儲能37、電力消耗57萬千瓦時(shí)，而深圳市的蓄冰儲能電價(jià)為0.2844元/KW，運(yùn)行費(fèi)用為16.3萬元。總計(jì)為36.3萬元。比現(xiàn)有的傳統(tǒng)中央空調(diào)方式節(jié)省33萬元，節(jié)約50%！由于動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能系統(tǒng)改造需要一定的費(fèi)用，如表1所示，約為120萬，所以系統(tǒng)改造工程的靜態(tài)投資回收期為3.6年。但按照現(xiàn)有機(jī)組還可運(yùn)行10年計(jì)算，剩余的6.3年將減少運(yùn)行費(fèi)用200萬元。以上所有數(shù)據(jù)參照表9，圖15詳細(xì)說明。4，動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能系統(tǒng)改造的市場前景研究院大樓的空調(diào)負(fù)荷為典型的辦公建筑負(fù)荷特點(diǎn)，在深圳乃至全國的辦公建筑將形成我們動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能系統(tǒng)改造工程的廣闊的市場。但研究院享受的是政府給予的特殊優(yōu)惠電價(jià)，38、若按照深圳市現(xiàn)行的商業(yè)電價(jià)(3.6:1)高峰為1.18元/KW，平段為0.9044元/KW，蓄冰儲能電價(jià)為0.2844元/KW。運(yùn)行費(fèi)用將減少近60萬元，2年即可收回投資。詳見表10。 全國各地峰谷電差一般都在4:1，廈門、北京等城市將近5:1。所以我們就研究院大樓不同的峰谷電價(jià)比做了相應(yīng)的預(yù)算結(jié)果：4:1將節(jié)省運(yùn)行電費(fèi)66萬，5:1達(dá)到87萬，1.4年即可收回投資。再加上制冷主機(jī)1520年的運(yùn)行壽命，像研究院這樣空調(diào)面積2萬平米的大樓，將節(jié)約1600萬左右的運(yùn)行費(fèi)用！詳細(xì)參數(shù)見表11、表12。按照研究院現(xiàn)行的電價(jià)0.68元/KW.h，采用動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能技能系統(tǒng)后的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如下表表939、深圳清華研究院動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能運(yùn)行效益(按深圳研究院現(xiàn)行業(yè)電價(jià)白天0.68:夜間低谷0.2844),電價(jià)比2.39:1月份動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能運(yùn)行費(fèi)用現(xiàn)有兩臺300RT機(jī)組各個(gè)月份總耗電量(KW)(含水泵等)白天主機(jī)供冷 電價(jià)(元/KW.h)現(xiàn)有中央空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用(按研究院現(xiàn)行電價(jià))各月運(yùn)行收益夜間主機(jī)蓄冰時(shí)間月總耗電量(KW)(含水泵等)蓄冰電價(jià)(元/KW.h)各個(gè)月蓄冰運(yùn)行電費(fèi)(元)主機(jī)供冷時(shí)間總耗電量(KW)(含水泵等)白天主機(jī)供冷電價(jià)(元/KW.h)各個(gè)月主機(jī)供冷運(yùn)行電費(fèi)(元)各月總運(yùn)行電費(fèi)(元)(含水泵等)13748 0.2884 1080.8 0 0.68 0 1081 936040、 0.68 6365 5284 20 0.2884 0.0 0 0.68 0 0 720 0.68 490 490 313486 0.2884 3889.2 0 0.68 0 3889 23040 0.68 15667 11778 450739 0.2884 14633.0 0 0.68 0 14633 73920 0.68 50266 35633 571837 0.2884 20717.7 16168 0.68 10994 31712 107760 0.68 73277 41565 671837 0.2884 20717.7 26316 0.68 17895 38613 117120 0.641、8 79642 41029 771837 0.2884 20717.7 72504 0.68 49302 70020 152160 0.68 103469 33449 871837 0.2884 20717.7 95715 0.68 65086 85804 174960 0.68 118973 33169 971837 0.2884 20717.7 66256 0.68 45054 65772 148560 0.68 101021 35249 1071837 0.2884 20717.7 15512 0.68 10548 31266 106800 0.68 72624 41358 11510642、8 0.2884 14728.1 0 0.68 0 14728 74400 0.68 50592 35864 1218454 0.2884 5322.1 0 0.68 0 5322 30726 0.68 20894 15572 匯總568515 163959.6 292472 198881 362840 1019526 693278 330437 表9，經(jīng)過動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能節(jié)能系統(tǒng)改造后的各項(xiàng)技術(shù)指圖15，動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能改造后的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益按照深圳市現(xiàn)行的商業(yè)電價(jià)1.04元/KW.h，采用動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能技能系統(tǒng)后的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如下表表10深圳清華研究院動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能運(yùn)行43、效益(按深圳現(xiàn)行的商業(yè)電價(jià)白天平均1.04:夜間低谷0.2844),電價(jià)比3.65:1月份動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能運(yùn)行費(fèi)用現(xiàn)有兩臺300RT機(jī)組各個(gè)月份總耗電量(KW)(含水泵等)白天主機(jī)供冷電價(jià)(元/KW.h)現(xiàn)有中央空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用(按深圳商業(yè)電價(jià))各月運(yùn)行收益夜間主機(jī)蓄冰時(shí)間月總耗電量(KW)(含水泵等)蓄冰電價(jià)(元/KW.h)各個(gè)月蓄冰運(yùn)行電費(fèi)(元)主機(jī)供冷時(shí)間總耗電量(KW)(含水泵等)白天主機(jī)供冷電價(jià)(元/KW.h)各個(gè)月主機(jī)供冷運(yùn)行電費(fèi)(元)各月總運(yùn)行電費(fèi)(KW)(含水泵等)13748 0.2884 1080.8 0 1.04 0 1081 9360 1.04 9734 8654 20 44、0.2884 0.0 0 1.04 0 0 720 1.04 749 749 313486 0.2884 3889.2 0 1.04 0 3889 23040 1.04 23962 20072 450739 0.2884 14633.0 0 1.04 0 14633 73920 1.04 76877 62244 571837 0.2884 20717.7 16168 1.04 16815 37533 107760 1.04 112070 74538 671837 0.2884 20717.7 26316 1.04 27369 48086 117120 1.04 121805 73718 77145、837 0.2884 20717.7 72504 1.04 75404 96122 152160 1.04 158246 62125 871837 0.2884 20717.7 95715 1.04 99544 120262 174960 1.04 181958 61697 971837 0.2884 20717.7 66256 1.04 68906 89624 148560 1.04 154502 64878 1071837 0.2884 20717.7 15512 1.04 16133 36851 106800 1.04 111072 74221 1151068 0.2884 14728.46、1 0 1.04 0 14728 74400 1.04 77376 62648 1218454 0.2884 5322.1 0 1.04 0 5322 30726 1.04 31955 26633 匯總568515 163959.6 292472 304171 468130 1019526 1060307 592177 表10，經(jīng)過動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能節(jié)能系統(tǒng)改造后的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)(3.65:1)按照4:1的商業(yè)電價(jià)1.13元/KW.h，采用動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能技能系統(tǒng)后的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如下表表11深圳清華研究院動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能運(yùn)行效益(按4：1電價(jià)白天平均1.13:夜間低谷0.2844),電47、價(jià)比4:1月份動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能運(yùn)行費(fèi)用現(xiàn)有兩臺300RT機(jī)組各個(gè)月份總耗電量(KW)(含水泵等)白天主機(jī)供冷電價(jià)(元/KW.h)現(xiàn)有中央空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用(按深圳商業(yè)電價(jià))各月運(yùn)行收益夜間主機(jī)蓄冰時(shí)間月總耗電量(KW)(含水泵等)蓄冰電價(jià)(元/KW.h)各個(gè)月 蓄冰運(yùn)行電費(fèi)(元)主機(jī)供冷時(shí)間總耗電量(KW)(含水泵等)白天主機(jī)供冷電價(jià)(元/KW.h)各個(gè)月主機(jī)供冷運(yùn)行電費(fèi)(元)各月總運(yùn)行電費(fèi)(KW)(含水泵等)13748 0.2884 1080.8 0 1.13 0 1081 9360 1.13 10577 9496 20 0.2884 0.0 0 1.13 0 0 720 1.13 814 848、14 313486 0.2884 3889.2 0 1.13 0 3889 23040 1.13 26035 22146 450739 0.2884 14633.0 0 1.13 0 14633 73920 1.13 83530 68897 571837 0.2884 20717.7 16168 1.13 18270 38988 107760 1.13 121769 82781 671837 0.2884 20717.7 26316 1.13 29737 50455 117120 1.13 132346 81891 771837 0.2884 20717.7 72504 1.13 81929 49、102647 152160 1.13 171941 69294 871837 0.2884 20717.7 95715 1.13 108158 128876 174960 1.13 197705 68829 971837 0.2884 20717.7 66256 1.13 74869 95587 148560 1.13 167873 72286 1071837 0.2884 20717.7 15512 1.13 17529 38247 106800 1.13 120684 82437 1151068 0.2884 14728.1 0 1.13 0 14728 74400 1.13 84072 50、69344 1218454 0.2884 5322.1 0 1.13 0 5322 30726 1.13 34720 29398 匯總568515 163959.6 292472 330493 494453 1019526 1152064 657612 表11，經(jīng)過動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能節(jié)能系統(tǒng)改造后的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)(4:1)按照5:1的商業(yè)電價(jià)1.42元/KW.h，采用動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能技能系統(tǒng)后的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如下表表12深圳清華研究院動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能運(yùn)行效益(按5：1的商業(yè)電價(jià)白天平均1.42:夜間低谷0.2844),電價(jià)比5:1月份動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能運(yùn)行費(fèi)用現(xiàn)有兩臺300RT機(jī)組各個(gè)51、月份總耗電量(KW)(含水泵等)白天主機(jī)供冷電價(jià)(元/KW.h)現(xiàn)有中央空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用(按深圳商業(yè)電價(jià))各月運(yùn)行收益夜間主機(jī)蓄冰時(shí)間月總耗電量(KW)(含水泵等)蓄冰電價(jià)(元/KW.h)各個(gè)月蓄冰運(yùn)行電費(fèi)(元)主機(jī)供冷時(shí)間總耗電量(KW)(含水泵等)白天主機(jī)供冷電價(jià)(元/KW.h)各個(gè)月主機(jī)供冷運(yùn)行電費(fèi)(元)各月總運(yùn)行電費(fèi)(KW)(含水泵等)13748 0.2884 1080.8 0 1.42 0 1081 9360 1.42 13291 12210 20 0.2884 0.0 0 1.42 0 0 720 1.42 1022 1022 313486 0.2884 3889.2 0 1.42 052、 3889 23040 1.42 32717 28828 450739 0.2884 14633.0 0 1.42 0 14633 73920 1.42 104966 90333 571837 0.2884 20717.7 16168 1.42 22959 43677 107760 1.42 153019 109342 671837 0.2884 20717.7 26316 1.42 37369 58087 117120 1.42 166310 108224 771837 0.2884 20717.7 72504 1.42 102955 123673 152160 1.42 216067 9253、394 871837 0.2884 20717.7 95715 1.42 135916 156633 174960 1.42 248443 91810 971837 0.2884 20717.7 66256 1.42 94084 114801 148560 1.42 210955 96154 1071837 0.2884 20717.7 15512 1.42 22027 42745 106800 1.42 151656 108911 1151068 0.2884 14728.1 0 1.42 0 14728 74400 1.42 105648 90920 1218454 0.2884 532254、.1 0 1.42 0 5322 30726 1.42 43631 38309 匯總568515 163959.6 292472 415310 579270 1019526 1447727 868457 表12，經(jīng)過動(dòng)態(tài)流體冰漿蓄冰儲能節(jié)能系統(tǒng)改造后的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)(4:1)結(jié)束語：動(dòng)態(tài)流體冰漿及其蓄冷儲能節(jié)能系統(tǒng)是在深圳清華研究院力合孵化器的鼎力支持下，在資金有限、人員不足、各種條件匱乏的條件下，歷經(jīng)4年艱苦努力，經(jīng)歷了重重波折，才走到了今天，現(xiàn)在我們可以自豪地說，我們看到了黎明，見到了曙光，我們的小型機(jī)組和中型機(jī)組已經(jīng)完全成功，接下來的最重要任務(wù)是完成一個(gè)樣板工程，接受有關(guān)國家政府機(jī)構(gòu)、認(rèn)證55、部門和實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)行的真正考驗(yàn)。這樣的一個(gè)樣板工程，如果讓我們直接到市場上去接單，困難可想而知。最近經(jīng)常接待各種客戶參觀我們的系統(tǒng)，雖然人人叫好，但要讓誰真正去第一個(gè)吃螃蟹，確實(shí)需要相當(dāng)勇氣，作為研究院孵化的項(xiàng)目，研究院應(yīng)該挑起這副擔(dān)子。我們國家蓄冰空調(diào)目前只有400多個(gè)項(xiàng)目，而且其中99%都是傳統(tǒng)的靜態(tài)蓄冰技術(shù)，國外產(chǎn)品又占了60%70%，而日本的蓄冰節(jié)能項(xiàng)目已經(jīng)超過24000多個(gè)，冰漿蓄冷技術(shù)更是成為市場主流。我們國家未來最大的蓄冰市場不是新建工程，而是舊工程改造，一棟樓的壽命有100年，而空調(diào)的壽命只有1520年，這其中的市場空間有多大，是完全可以想象的。日本冰漿技術(shù)的60%市場是改造既有56、建筑，而我們國家?guī)缀鯖]有蓄冰改造工程，除了各種觀念、分時(shí)電價(jià)差不大、靜態(tài)蓄冰體積大等問題阻礙，另外一個(gè)重要的原因就是，改造工程有原始電費(fèi)數(shù)據(jù)，如果技術(shù)實(shí)力不過硬，是不敢去改造舊工程的，傳統(tǒng)靜態(tài)蓄冰效率低，在現(xiàn)行電價(jià)機(jī)制下，難以真正為用戶省錢。而我們敢于去開拓這塊市場，就是相信我們的技術(shù)實(shí)力。就從研究院大樓開始，是騾子是馬，到底能夠節(jié)約多少錢，是完全可以比較衡量的。如果真的如同我們以上分析的數(shù)據(jù)，這會(huì)在國內(nèi)同行業(yè)引起巨大震動(dòng)，市場前景將不可思議。設(shè)想一下，沃爾瑪近200家商場改成蓄冰空調(diào)，這個(gè)市場有多大？全國各地的寫字樓、政府樓堂館所、賓館的空調(diào)，工廠、食品加工廠、啤酒、牛奶、鋼鐵、石化等等的工57、業(yè)冷卻這些市場有多大？如我們預(yù)期運(yùn)行效果良好，研究院大樓現(xiàn)有的兩臺主機(jī)可以減少一臺，大概有十幾萬的市值。將進(jìn)一步縮短改造費(fèi)用的投資回收期，增強(qiáng)我們冰漿蓄冰儲能空調(diào)節(jié)能技術(shù)的市場競爭力！現(xiàn)在我們能做的就是加快市場推進(jìn)力度，加快產(chǎn)品上市日程。我們的核心技術(shù)已經(jīng)徹底解決，還有控制系統(tǒng)、批量生產(chǎn)等許多細(xì)節(jié)需要優(yōu)化，我們非常懇切研究院能給我們這個(gè)機(jī)會(huì)，把研究院大樓空調(diào)改成蓄冰節(jié)能，這是個(gè)示范，也是個(gè)信心，還是研究院項(xiàng)目孵化的成就和業(yè)績。我們一定會(huì)成為中國蓄冰節(jié)能行業(yè)的NO.1,我們期盼，我們周圍的所有人都期盼，只要我們?nèi)硇牡耐度耄覀兙湍軌騽?chuàng)造奇跡。我們不僅要在蓄冰行業(yè)取得成功，未來我們會(huì)繼續(xù)在節(jié)能、在新能源、在智慧領(lǐng)域創(chuàng)造更多的奇跡！我們會(huì)永遠(yuǎn)記住，是深圳清華研究院讓我們有了一個(gè)起點(diǎn)，不僅是我們的母親項(xiàng)目孵化之源，也是我們的父親帶領(lǐng)我們走向市場的第一個(gè)牽手人！