早在几千年前,我国《诗经》中就有“凿冰冲冲,纳于凌阴”的记载,当时还没有机械制冷,我们的祖先利用大自然的造化将冬天的冰储存起来到夏天使用,这应该是最古老的“蓄冰”工程了。
早在几千年前,我国《诗经》中就有“凿冰冲冲,纳于凌阴”的记载,当时还没有机械制冷,我们的祖先利用大自然的造化将冬天的冰储存起来到夏天使用,这应该是最古老的“蓄冰”工程了。
在现代,我们是否能利用这个原理开发出新的制冷技术?
现代“蓄冰”可节能三成
“在夏季,城市空调的用电负荷已占到城市高峰电力总负荷的40%以上。夜间大部分中央空调停止运行,造成电力系统供需矛盾加大,这是造成电网峰谷荷差逐步加大的最主要诱因。采用蓄冷技术,可以避开用电高峰期,实现用电负荷的‘移峰填谷’,利用国家给予的‘峰谷电价差价’的政策,可以节省电力运行费用。”专家这样介绍该技术的优势。
“采用蓄冷空调系统后,可以将原常规系统中设计运行8小时或10小时的制冷机组压缩容量35%-45%,在电网后半夜低谷时间(低电价)开机,将冷量以冷冻水的方式蓄存起来,在电网高峰用电(高价电)时间内,制冷机组停机或者满足部分空调负荷,其余部分用蓄存的冷量来满足。”按照专家的说法,该技术能达到“削峰填谷”、均衡用电及降低电力设备容量的目的。
“水蓄冷的方法就是充分利用自然分层蓄冷,依靠密度大的水聚集在蓄冷罐的下部,形成高密度水层进行的。”专家告诉我们,水蓄冷空调的优点很多,首先经济,制冷系统的容量只需按照日平均负荷选择即可,通过利用消防水池、原有蓄水设施或建筑物地下室等作为蓄冷容器在避免“大马拉小车”的同时降低了初投资,使用期间单位蓄冷投资随着水蓄冷罐的体积的增大而降低,实践证明水蓄冷是一种经济可靠的电力调峰、节能技术。
市场潜力巨大
“电力供应形势,需要蓄冷技术发挥更大作用。”中国建筑设计研究院副院长宋孝春表示,“改革开放以来,国民经济迅速发展,空调制冷用电占整个城市用电的比例逐年上升,电力供应高峰不足而低谷过剩的矛盾相当突出,电网负荷率降低。蓄冷技术是缓解电力建设和新增用电矛盾的有效解决途径之一。”
“从上世纪90年代初,内地开始建造蓄冷空调工程,至去年8月已有建成投入运行和正在施工的工程833项,分布在4个直辖市和22个省。蓄冷工程主要集中在城市建设和经济发展迅速、白天高峰电力紧缺的北京、广东和东南沿海地区。预计今后蓄冷技术将会在我国更广大的地区得到应用和推广。”正是因为看好蓄冷的市场前景,目前不少企业纷纷涉足,并试图找到最佳的盈利模式。
事实上,蓄冷投资回报周期并不长,收益也不错。事实上,蓄冷技术在20世纪初就诞生了。但直到20世纪80年代世界性能源危机后,其优势才被世人所认可并得以推广使用。90年代,美国已有40多家电力公司制定了分时计费电价,从事蓄冷系统开发的公司才发展起来。
一些经济发达国家以及我国的台湾地区也在80年代开始了蓄冷技术的应用研究。到2002年,日本已经发展到1万多个蓄冷空调系统;韩国在1999年立法,3000平方米以上的公共建筑必须采用蓄冷空调系统。我国在1994年电力部郑州会议上,正式将蓄冰空调系统写入国家红头文件,被列为当年十大节能措施之一,当年在深圳电子大厦建成第一个冰蓄冷空调系统。目前,我国的台湾地区已经有600多幢建筑采用蓄冷空调系统。然而,由于峰谷电价差比较小、新技术接受观念滞后等因素的制约,蓄冷技术在大陆的应用还不尽如人意。
随着电力建设和新增用电矛盾增加,特别是近年来政府逐步拉大峰谷电价差,使多数地区峰谷电价差已达3倍以上。各地区也陆续出台了促进蓄冷空调发展的相关政策,蓄冷空调技术的发展和应用越来越凸显出其节能的优势。
“该技术产业化还需要政府和电力部门多领域共同推进。随着各地峰谷电价实施范围的进一步扩大和峰谷电价比的加大,相信蓄冷空调技术会早日为我国节能减排作出更大贡献。”专家表示。