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冰蓄冷技能在国家节能减排中的效果

  及粗放型经济形式下动力耗费的高添加,动力弹性系数究竟能坚持多久,以及由此支付的巨大资源和环境价值还将有多大,这是咱们每个人无法逃避的严峻实践。我国现在经济展开与资源环境的对立日趋尖利,节能减排使命面对严峻的局势。

  我国的电力工业作为国民经济的根底工业之一,已取得长足的展开。国家动力局估量2011年上半年将新增发电装机3000万千瓦,也即到本年六月底我国的发电装机总容量将打破10亿千瓦,居国际第一。2010年末我国发电装机容量(包含火电、核电、水电、风电)已达9.62亿千瓦,全年发电总量达42280亿千瓦时,全社会用电量41923亿千瓦时。但即便如此,电力的添加依然满意不了每年用电量5%~7%添加的要求,全国缺电局势仍未得到底子的改动。特别是近年来城市进程的不断展开,城市修建能耗呈现加速添加的趋势,使得电力体系峰谷差急剧添加,电网负荷率显着下降。

  众所周知,本年国内“电荒”来的比以往更早了一些,从本年三月份开端,国内浙江、湖南、重庆和贵州等省市就呈现电力供给严峻、电煤储藏下滑的问题。到现在,“电荒”已席卷大都南边省份,以及华东、华北乃至西北部分省份。据相关部分估量这将是2004年以来我国所面对的最大一次“电荒”,规划和深度都是史无前例的,保存估量全国供电缺口在3000万千瓦左右,相当于两个安徽或三个重庆的发电总量,一场历史性用电困难正在检测我国的神经。

  此次“电荒”,煤炭价格上涨及其背面的煤电倒挂机制是其直接诱因,除此之外我国日益扩展的动力耗费、经济过热和“不健康的动力结构”也是加重“电荒”的重要因素。为减轻电力缺乏给出产构成的巨大压力,国内缺煤省份纷繁采纳拉闸限电方针,以削减出产、日子需求用电对电网的压力。可以说在现在电力紧缺、国内各省份缺煤停机“扩展化”的状况下,“电荒”对我国国内经济和公民的日子将构成严峻的负面影响。

  但换一种思路来看,“电荒”在严峻影响我国经济、社会日子的一起,也直接促进了高耗能工业停产或筛选,关于调结构转方法,关于节能减排,关于各项节能新技能的推行运用都将有所推动。

  我国“十二五规划”已清晰将节能减排确定为七大战略性新式工业,并将此做为新的经济添加点,着重建立绿色、低碳展开理念,加速构建资源节省、环境友好的出产方法和消费形式,推行先进节能技能和产品,深化推动节能减排作业。

  因为电力缺少具有暂时性、时节性、时段性等特殊性,即在白日顶峰时段电力供给严峻,而夜间时段,电量供给却相对宽余。宽余的电量若不能得到有用运用,就会构成动力的糟蹋(我国电力83%来自燃煤发电),许多的排放物也使环境压力进一步加大。2009年我国发电总量为3.65万亿千瓦时,按照发一度电需求0.37吨标准煤、排放30千克二氧化硫、200千克的烟尘算,那么全国一年要发电燃煤13.5亿吨,向大气排放二氧化硫5403万吨,排放二氧化碳36.47亿吨,排放烟尘2.7亿吨。

  在我国大型公共修建每年以3-4亿平方米的速度添加,据计算,夏日城市空调的用电负荷已占到城市顶峰电力总负荷的40%以上,而在夜间,绝大大都中央空调中止运转,构成电力体系发送电不均衡,夜间电力体系设备搁置,运用率低,国内电力动力运用处于严峻的失衡状况。这是构成电网峰谷荷差逐渐加大的最主要诱因。

  在全球环保低碳的呼声下,咱们迫切需求更多更优异的节能技能,在确保经济展开的一起,愈加合理地运用动力,使高效节能技能真实作为完成节能减排国策的坚实基点。那么冰蓄冷作为电荒危机年代一项重要的移峰填谷技能,作为缓解用电供需对立的利器,节能手法的重要展开方向之一,在近年逐渐为社会所注重。

  冰蓄冷技能1931年诞生于美国。所谓冰蓄冷是在电力负荷很低的夜间,即用电低谷期,选用电制冷机制冰,将冷量以冰的方法贮存起来;而在电力负荷较高的白日,也便是用电顶峰的时期,把贮存的冷量释放出来,然后满意修建物空调负荷的需求,完成用电负荷的“移峰填谷”。浅显的说,便是运用夜间3毛多钱的电做白日1块多钱的事。最大极限完成中央空调用户动力运转费用节省。

  在欧美、日本等国,冰蓄冷技能现已比较老练。现在在发达国家60%以上的修建物都在运用冰蓄冷技能,如在美国该项技能已被通用40年;在北美区域新增的中央空调中,冰蓄冷空调已占80%以上的份额;日本在运用冰蓄冷体系的修建物大约已有10万个以上;在韩国,90年代初,政府就要求3000平米以上的新建项目有必要装有冰蓄冷空调体系。

  我国的冰蓄冷技能的展开起步比较晚,自上世纪90年代初开端引进和制作水蓄冷和冰蓄冷空调工程,我国至今已建成投入运转和正在施工的工程挨近1000项,散布在4个直辖市和19个省份中。其间,蓄冷空调工程实绩较多的依次是北京市,江苏省,浙江省和广东省(以深圳为主)等。

  但是冰蓄冷技能的节能成效一向伴跟着争议,不少人以为,冰蓄冷技能尽管是在晚上耗费电能的,但单位制冷量运用的电量是必定的,并没有节能;一起,因为是运用的低谷电,所以享用低谷电价,仅仅完成了“节钱”。对此,我举一个例来辩驳,2008年北京空调最高电力50万千瓦,这个负荷的用电时刻是7个小时。为了满意50万千瓦、7小时用电,莫非需求建50万千瓦电场吗?当然不是。50万千瓦电相当于曩昔中等城市全市的用电量概念。经过蓄冷,不需求建50万千瓦电场了。进步现有电网的运用率,这便是节能。所以说,冰蓄冷空调的节能、社会效益以及对社会节能减碳的效果应该是毋庸置疑的。

  对此咱们专门做过这样的预算,针对我国每年新增约3亿平米的商务修建物而言,假如全面运用商用修建蓄冰空调体系,每年可为国家节电38.4亿元,节煤319万吨,削减二氧化碳867万吨,削减二氧化硫排放11.2万吨。一起,这一技能的施行还相当于为大气削减217万辆汽车尾气的排放量,种树474万亩。在这样的数据面前,咱们不能否定,冰蓄冷技能是有巨大的节能潜力的。

  尽管我国只阅历不到20年的工程实践,蓄冷空调工程项目还不算太多,但现已有不少工程逐渐跨进国际前列。许多已建成的水蓄冷和冰蓄冷空调工程,因为精心的规划、施工和运转,不只确保了工程质量,到达了规划要求,并且在“移峰填谷”、节省运转费用、削减变电设备出资等方面均起到了积极效果。

  以北京市为例,北京峰谷电价施行了许多年,北京市政府也有对蓄冷项目的补助,搬运一千瓦给予500元方针性补助。现在北京国贸中心、嘉里中心、中央公民广播电台、北京华麟科技大厦以及新式宾馆等多家地标性修建都已选用了这项节能新技能。像北京国贸中心选用的冰蓄冷空调工程是国内运用规划最大的,供冷面积大约为100万平方米。1999年投入运用的修建面积为12万平方米的国贸二期冰蓄冷空调体系,制冰8小时就可以满意修建物40小时的冷量要求。在实践运用中,因为大部分时刻选用融冰供冷,不必敞开主机,只敞开一台融冰泵,因而机房较惯例机房也安静许多,并且较惯例电制冷空调体系日均匀削峰填谷电量2万度,搬运顶峰电力负荷35%到后夜。仅选用蓄冰空调一项调荷办法,每年节省运转电费近100万元,对用户及电网的经济效益都很明显。

  中关村广场项目也装备了冰蓄冷设备。从2004年到现在,中关村广场项目运转了6年,一期有40万吨蓄冷量,现在到达50万吨,出冰槽温度1.1度,回冰槽温度7.2度。而这些数字现在在国际上都是先进的参数。

  作为国内仅有具有自主知识产权的冰蓄冷技能服务企业,国内最早从事冰蓄冷工业出产服务企业出产商——高灵动力科技有限公司的实践工程事例也供给了有力的移峰填谷数据。

  2009年高灵动力竣工工程——浙江上虞大通购物中心项目,本体系修建总面积约12.5万平方米,规划冷负荷13360KW。据后续盯梢数据显现,现在上虞大通工程正在杰出运转阶段,经实践测算,每年将为国家电网搬运顶峰电力161.4万千瓦,为国家减1125.54吨电力燃煤,为环境削减1238万立方米的废气排放,具有巨大的环保效益。

  高灵ICEBANK蓄冰技能创始了灵敏的桶式蓄冷方法。比较冰槽和冰球两种蓄冷方法,桶式蓄冰技能具有许多优势:完成了标准化、工业化、规划化出产;摆放灵敏、占地面积小、保护极端简洁;毛病率低,即便单个冰桶呈现毛病,体系照旧运转;适合于规划化推行运用。

  从用能企业视点来讲,选用空调蓄能技能可以大幅度下降运转电费,下降运营本钱。蓄能体系的用电战略是:在低电价时段制冰蓄冷,将冷量贮存起来,在相对高电价时段少用或不必电,把贮存的能量释放出来运用。

  以上虞大通的实践运营状况为例,项目规划的冰蓄冷中央空调体系总出资为1673.7万元,蓄冰体系年运转费234.9万元,惯例空调体系总出资为1483万元,惯例空调年运转费320.4万元。结合绍兴电价方针,该修建的空调供冷期按120天来核算,冰蓄冷体系每年可比惯例空调体系节省运转费用85.5万元,年运转费用节省份额为27%。比惯例空调高出的出资部分在2.3年的时刻里就可以悉数收回。冰蓄冷体系运用寿命都在20年以上,所以20年至少可为用户节省空调费用1710万元。

  据科学测算,经过高灵ICEBANK桶式蓄冰技能的运用可为用户节省40%以上的空调运转费用;关于新建项目可削减设备初始出资,削减制冷主机及配电设备的装机容量和装机功率30%-50%;进步空调机组运用功率15%-25%;削减电厂发电设备装机容量8%-34%,进步电厂运用率为40%。

  经过以上的现实与事例咱们可以很清楚的看到,选用电力需求侧办理(DSM)的冰蓄冷技能来到达移峰填谷和削减变电设备,是缓解电力建造和新增用电对立的有用的处理途径。在节能减排成为大势所趋的今日,在呼喊绿色科技、倡议低碳日子的今日,冰蓄冷技能的推行运用具有极端重要的经济社会含义。

  现在该项技能已当选国家重点支撑高新技能,并被作为《国务院动力方针白皮书》三节操能减排支撑技能之一。一起国家也连续出台支撑方针,鼓舞企业运用“冰蓄冷”制冷设备。如:

  国务院六部委上一年6月下发的《电力需求侧办理办法》已于本年一月起正式履行。该方针特别清晰了相关主管部分的职责,鼓舞低谷蓄能,在具备条件的区域施行时节电价、高可靠性电价、可中止负荷电价等准则,支撑施行电力需求侧办理。一起,方针还特别说到,鼓舞用户选用契合国家有关要求的高效用电设备和热泵、电蓄冷、电蓄热等技能,合理装备无功补偿设备,加强无功办理,优化用电方法,协作政府主管部分和电网企业展开电力需求侧办理。

  《国务院关于进一步加强节油节电作业的告诉》中也重申,加强电力需求侧办理,各区域和电网企业要拟定施行科学合理的电力错峰、避峰和有序用电计划。

  5月30日,主席在掌管中央政治局团体学习时着重着重,加速培养展开战略性新式工业,着力强化方针扶持,紧紧围绕加速培养展开战略性新式工业的方针和使命,建立健全科学、合理、有用的方针保证体系,调集各方面积极性,集聚立异资源,构成展开合力。

  紧接着6月初,国务院展开研讨中心环境资源研讨所专门建立电力蓄能课题研讨小组,对以高灵冰蓄冷为代表的电力蓄能技能科技立异企业进行盯梢与调研。该课题的施行将为以冰蓄冷为代表的电力蓄能技能取得更好的政府认知与支撑奠定杰出的根底。

  国家电网与南边电网近年来也相继举行屡次有关蓄冷空调的技能交流会,指出持续大力推行蓄冷空调技能、充分运用价格杠杆以鼓舞用户选用蓄冷空调的必要性。

  现在国家电网与南边电网也在积极探究寻求与各节能技能企业展开深化协作。比方现在二网与高灵动力等冰蓄冷引领企业已开始构成展开全方位节能协作的战略意向。

  综上,这些来自各方面的方针办法无疑为冰蓄冷技能在全国规划内的遍及运用注入一支有力的强心针。且据数据计算显现,我国国内中央空调商场大概有3000亿-5000亿元的商场份额,而现在冰蓄冷空调一年的商场份额仅有15亿元左右。也便是说,200万个运用中央空调的修建物中,蓄冷项目总计只要6000多个。由此看来未来这项技能的商场展开空间将非常宽广,我信任在未来几年内可以撬动不温不火的冰蓄冷商场,乃至直接改动其展开走势。

  每一项新式技能的展开必定要经过很多领跑者的静静探究,每一次工业革命必定要有一批勇士义无反顾地执着。可以说冰蓄冷技能的推行,从小处讲为修建物节省能耗,从大处讲关系到国家电力体系的安稳运转,是进步动力运用率的战略性技能。作为一项根底性蓄能技能,在某种程度上乃至关系到国家对一个工业的掌控和动力安全保证。

  跟着国家对建造动力节省型社会的逐渐注重,愈加着重杰出抓好节能用电;电力及相关政府部分进一步运用价格东西和商场杠杆,鼓舞用户选用蓄冷设备,经过一系列方针歪斜和资金扶持,推动产品的商场化进程。咱们有理由信任,冰蓄冷节能技能未来的展开将会愈加健康持久。

  让咱们将一起等待冰蓄冷技能未来的遍及推行可以在国家节能减排和平衡电网用电结构中发挥更大的效果。

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