水蓄冷技术在机场项目中的应用

水蓄冷技术在机场项目中的应用华东建筑设计研究院有限公司魏炜2020/2/9什么是水蓄冷技术?夜间谷电时段，用常规电动冷水机组制备冷水，再把冷水储存在水罐(槽)内；第二天白天用电高峰时段，用储存的冷水向用户供冷。水蓄冷技术可以削峰填谷，平衡电网负荷水蓄冷技术的优势初投资相对较少、系统简单、维修方便、技术难度较低可使用常规空调制冷系统，冬季可用于蓄热可利用消防水池、蓄水设施或建筑物地下室作为蓄冷容器，适用于现有常规制冷系统的扩容或改造具有较好的经济效益和社会示范作用水蓄冷的主要技术问题水罐(槽)中热回水与冷水分离状态的控制，避免进出水直接混合自然分层方式的斜温层高度控制。斜温层越小，混合损失越少保证一定蓄冷量而导致较大的场地需求ECADI水蓄冷技术在机场项目中的应用水蓄冷技术应用的前提条件昼夜峰、谷电价差须达到一定的比例，电价差越大，蓄冷的经济性越好上海市电网夏季35kV非工经营峰、谷电价差已达4.23:1，非常适合蓄冷技术的推广应用有适合放置蓄冷水罐的场地机场地处市郊，地域相对开阔，获取土地的方式多为划拨或协议出让，地价较为便宜，可以满足蓄冷水罐的占地需求峰时段平时段谷时段08:00-11:0006:00-08:0022:00-06:0013:00-15:0011:00-13:0018:00-21:0015:00-18:0021:00-18:00电价/(元/(kWh))1.1080.6800.262上海市电网夏季工商业35kV销售电价ECADI水蓄冷技术在机场项目中的应用虹桥综合交通枢纽两个能源中心：一个服务虹桥机场T2航站楼、宾馆、指廊；另一个服务于东交通广场虹桥机场能源中心设计2只直径33m，水面高度26.2m(总高31.016m)，公称容积22000m3的蓄冷水罐。水罐场地面积约为3300m2ECADI水蓄冷技术在机场项目中的应用ECADI水蓄冷技术在机场项目中的应用ECADI每个温度测试点的距离为300mm，运行时斜温层实际高度不超过1m水蓄冷技术在机场项目中的应用水蓄冷系统方案ECADI水蓄冷技术在机场项目中的应用ECADI浦东国际机场二期水蓄冷技术在机场项目中的应用ECADI二期能源中心主要服务范围为62万m2：近期为航站楼东厅(T2)49万、交通中心3万m2，预留远期航站楼南厅(T3)10万m2的容量4只直径26m，水面高度22m(总高25.200m)，公称容积11000m3的蓄冷水罐。水罐场地面积约为6300m2水蓄冷技术在机场项目中的应用常规电制冷系统和水蓄冷系统年用电量及电费比较供冷量分布/%常规电制冷系统水蓄冷系统100755025100755025峰时段用电量/MW36036752462014461797205129685平时段用电量/MW310661134192137627685355286771谷时段用电量/MW669138710835292572614058322601运行电费/万元27691582ECADI水蓄冷技术在机场项目中的应用常规无蓄冷电制冷、冰蓄冷和水蓄冷3种供冷方案的比较冷热形式技术指标电制冷冰蓄冷水蓄冷装机容量24400RT18320RT19000RT10kV—17667kW0.4kV--5545kW10kV--13048kW0.4kV--6823kW10kV--12590kW0.4kV--4675kW年耗电量/kWh326437083805967332556810机房面积/m235x12835×120.635×104注：热水锅炉和蒸汽锅炉的电力安装容量较小，已分别计入3个方案。照明等其它辅助用电亦已计入3个方案三种供冷方案综合技术数据汇总水蓄冷技术在机场项目中的应用ECADI能源中心制冷机房的运行分析能源中心制冷机房2010年7月7日能耗情况ECADI水蓄冷技术在机场项目中的应用制冷机房的运行分析制冷机房2010年9月供冷情况用电时段9月用电量(kWh)金额(元)峰102549.7116701.559平566968.5402547.635谷2147905.8575638.754本月累计1094887.948供冷站2010年9月耗电量分析平电时段的供冷主要由冷水机组和蓄冷水罐提供峰电时段的供冷主要由蓄冷水罐完成谷电时段主要用于蓄冷谷电用量占总用电量的76.23%,而峰电用量只占总用电量的3.64%仅2010年9月就节省费用约211.13万元,已经达到甚至高于原设定目标,经济效益显著ECADI水蓄冷技术在机场项目中的应用水蓄冷系统的工作模式•蓄冷槽环路的电动阀关闭，冷水机组运行，供冷环路的电动阀开启，冷冻水一次泵、二次泵运行，向末端用户提供冷冻水主机全部供冷•蓄冷槽蓄冷环路和主机供冷环路的电动阀开启，通过流量分配，冷水机组产生的冷冻水一部分供冷给蓄冷槽蓄冷，另一部分供冷给夜间末端用户使用蓄冷槽蓄冷+主机供冷•蓄冷槽放冷环路和主机供冷环路的电动阀开启，蓄冷槽在峰、平时段提供冷水给系统，不足部分的冷负荷将由冷水机组提供蓄冷槽放冷+主机供冷•主机供冷环路的电动阀关闭，蓄冷槽放冷环路的电动阀开启。峰时段的冷负荷全部由蓄冷槽的冷水提供，此时仅运行冷冻水二次泵全部放冷(出现在非设计日)ECADI水蓄冷技术在机场项目中的应用总结水蓄冷系统结合成熟的自控技术，为城市电力供应“削峰填谷”，缓解供需矛盾机场/交通枢纽类建筑物空调负荷大，负荷变化大，空调用电量大，需要减少高峰负荷用电量，机场/交通枢纽类建筑物一般有较广阔且廉价的土地，非常适合蓄冷尤其是水蓄冷技术的应用多层建筑尽可能利用蓄冷水罐(槽)直接供冷，减少换热损失。高层建筑考虑设置板式热交换器自然分层方式技术成熟可靠，但必须控制好斜温层从发展趋势看，水蓄冷+天然气冷热电三联供技术应该是机场/交通枢纽类建筑物空调冷热源的较好选择ECADI水蓄冷技术在机场项目中的应用