东沙广场项目水蓄冷系统方案2500m

世界银行/全球环境基金/中国节能促进项目东沙广场项目水蓄冷空调系统初步方案北京佩尔优科技有限公司2010.09.13BEIJINGPOWERUTECHNOLOGYCo.,Ltd地址：北京市海淀区阜成路73号裕惠大厦B座1001室电话：[phone]传真：[phone]东沙广场项目蓄冷空调系统初步方案北京佩尔优科技有限公司-1-目录第一部分、内容摘要..............................................21、方案说明：.....................................................22、投资经济分析...................................................2第二部分、我国的电力现状和电力政策..............................31、我国的电力现状和电力政策.......................................32、当地的电力政策.................................................3第三部分、水蓄能技术简介........................................4第四部分、夏季蓄冷空调技术方案..................................71、工程概况.......................................................72、水蓄冷方案.....................................................73、蓄冷设备选型..................................................11第五部分、经济分析.............................................121、夏季空调运行费用计算..........................................122、夏季空调运行电量统计：........................................12第六部分、公司简介.............................................141、合同能源管理..................................................142、公司业务简介..................................................153、与客户的一般合作模式..........................................164、节约费用计算方法..............................................165、部分业绩......................................................176、联系方式......................................................18东沙广场项目蓄冷空调系统初步方案北京佩尔优科技有限公司-2-第一部分、内容摘要1、方案说明：设计原则：充分利用峰谷电价政策，最大限度的节约运行费用。1）、利用常规冷水机组作为蓄冷主机；2）、夏季设计冷负荷为10290kW。如果采用蓄冷空调系统，既可以按照原来的空调系统运行，也可以按照蓄冷空调系统运行，还可以按照上述的混和的模式运行，在白天的高峰时段采取主机+放冷的方式运行，可以节约大量的运行费用；3）、根据主机配置，低谷电时段可以使用1台制冷量为850RT的冷机用来蓄冷；4）、蓄冷系统里有蓄冷泵、放冷泵、板式换热器、2500m3蓄冷槽以及控制系统，蓄冷量为24080kWH。2、投资经济分析水蓄冷空调系统初投资：万元；年运行节约电费：59.6万元；平均转移高峰电功率：3007KW。东沙广场项目蓄冷空调系统初步方案北京佩尔优科技有限公司-3-第二部分、我国的电力现状和电力政策1、我国的电力现状和电力政策随着我国经济的持续发展，在城镇地区空调用电需求和所占电网供电比例越来越大，并成为季节性冲击电网负荷供需平衡的主要因素。由于空调负荷在一天中的用电高峰和用电低谷与电网的用电高峰和用电低谷相重合，这就加大了电网负荷的峰谷差。而电力生产企业为平衡季节性和昼夜间负荷的这种双重波动而投资建设的电厂，在经济上是低效益的。为了加强用电需求侧管理，以缓解高峰用电紧张和低谷用电过剩的矛盾，合理运用经济手段引导电力用户移峰填谷，从1995年起，我国各地根据国家有关部委的要求，逐步推行了分时电价制度，并出台了一系列鼓励用户移峰填谷的优惠政策。这为蓄能技术的推广和应用建立了坚实的政策基础。今年以来，随着我国国民经济的高速发展，电力供需矛盾充分显现。据报道，如国民经济按8％的增长速度，则电力需求则必须以20％的增长速度与之相对应。目前我国的低谷和高峰电价差价在各地有所不同，例如目前北京市的峰谷之比为4.2：1；上海市的峰谷比在开始（96年）实施分时电价时为2.5：1，目前为4.5:1；江苏省从94年开始实施分时电价，当时峰谷之比为2.8：1，现在为5：1；湖南省从95年开始实施分时电价，目前的峰谷之比为4：1。而湖北省是我们国家开展蓄能技术推广比较早的省份。2、当地的电力政策为鼓励调峰用电，充分利用现有的电力资源，湖北省提出了一系列的鼓励措施，如推行峰谷分时电价政策。湖北省蓄能空调峰谷分时电价表如下：湖北省集中电空调蓄能前后电价非居民类电价（蓄能前）元/度非、普工业类分时电价（蓄能后）元/度0.95低谷时段0：00—8：000.41高峰时段10：00—12：0018：00—22：001.3东沙广场项目蓄冷空调系统初步方案北京佩尔优科技有限公司-4-平峰时段8：00—10：0012：00—18：0022：00—0：000.805第三部分、水蓄能技术简介水蓄能技术就是在电力负荷低的夜间，用电动制冷机制冷将冷量以冷水的形式储存起来。在电力高峰期的白天，不开或少开冷机，充分利用夜间储存的冷量进行供冷，从而达到电力移峰填谷的目的。由于电力部门实施分时电价，蓄冰空调技术的运行费用比常规空调系统运行费用低，分时电价差值越大，用户得益越多。采用蓄冷空调技术，业主并不一定节电，但能为业主节省运行费用，更重要的是有利于国家电网的安全运行。因此，国家把它作为一种节能环保的技术来大力推广。水蓄能技术主要是利用了水的物理特性。对于在1个大气压的水，4℃水温时其密度最大，此时为1000Kg/M3。随着水温的升高，其密度在不断减小，如果不受到外力扰动，一般容易形成冷水在下，热水在上的自然分层状态，但水在4℃以下时物性却出现明显的非规律性变化，此时随着水温的降低，其密度却在不断减小。因而水蓄能水温可利用的下限为≥4℃，水蓄冷时一般是4－14℃，水蓄热的温差较大，一般是40-95℃。水蓄能利用的是水的显热变化（水比热为1.0Kcal/kg·℃）。自然分层式蓄能技术是一种结构复杂、但蓄冷效率较高、经济效益较好的蓄能方法，目前应用得较为广泛。在夏季的蓄冷循环中，冷水机组送来的冷水由蓄能槽下部的布水器进入蓄能槽，而原来槽内的热水则从蓄能槽上部的布水器流出，进入冷水机组降温。随着冷水体积的增加，槽内冷热水交界的斜温层将被向上推移，而槽中总水量保持不变；在放冷循环中，水流动方向相反，冷水由下部布水器被放冷泵抽出送至用户，经换热后的温度较高的水则从上部布水器进入蓄东沙广场项目蓄冷空调系统初步方案北京佩尔优科技有限公司-5-能槽。冬季蓄热时的原理和蓄冷是一样的，只不过介质水的工作的温度范围较大。其工作过程如下图所示。图a图b蓄能槽有多种形式，有带上下布水器的开启式（见上图a），还有迷宫式（见下图c）等等，但效率最高、性价比最好、应用最广泛的还是前一种。图c以水作为蓄能介质的水蓄能系统是蓄能空调系统重要方式之一，也是能源综合利用、开源节流的一种很好的形式。水蓄能技术具有以下优点：0℃5℃10℃15℃水位斜温层水温5℃13℃∨∨∨∨∧∧∧∧取冷回蓄冷出取冷出蓄冷进13℃5℃东沙广场项目蓄冷空调系统初步方案北京佩尔优科技有限公司-6-经济：充分利用国家的分时电价政策，可以大大节省运行费用。削峰填谷，平衡电网压力。实用：可以使用常规冷水机组，适用于常规供冷系统的扩容和改造。并且能够实现蓄冷和蓄热的双重用途。节能：夜间气温降低，冷却效果好，系统满负荷运转时间较多，从而提高冷机的工作效率。也可节省维护保养费用。合理：水蓄冷可减少制冷设备的装机容量和用电容量。从而减少了电力投资费用（包括电力补贴费和变压器、配电柜等电力设施）。另外作为备用冷源，增加了空调系统的可靠性；还可结合低温送水和低温送风，可减少设备的容量，降低设备的噪音。适用：蓄能槽可以利用消防池来做，或者放在地下，不占用有商业价值的地方，减少机房的占用面积，从而可减少投资。环保：由于白天开的冷机较少，所以噪音很小，而且清洁无污染，操作方便。东沙广场项目蓄冷空调系统初步方案北京佩尔优科技有限公司-7-第四部分、夏季蓄冷空调技术方案1、工程概况东沙广场项目空调使用面积约9万平方米，每天12小时运行。每年空调使用时间是夏季180天。该项目白天负荷很大，但是晚上电力低谷时段没有负荷。根据项目的实际情况，采用水蓄冷方案在夜间电力低谷时段使用空闲主机来蓄冷，在白天电力高峰期可以使用蓄冷槽内能量，减少主机的运行时间。按照此种方式运行，不仅可以削减电力高峰负荷、转移电力高峰时段负荷，同时运行时也可节约运行费用，从而为空调系统运行带来良好的经济效益。2、水蓄冷方案水蓄冷空调系统的设备选型及流程设计是以该系统的设计日的逐时负荷分布为依据的。本项目采用逐时系数法对负荷进行计算，峰值负荷应该出现在设计日的15:00左右。本项目各时段负荷如下图所示：设计日负荷分布图0200040006000800010000120001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:00时间（H）负荷（KW）逐时负荷其尖峰负荷出现在设计日的15:00－16:00。根据负荷分布图可以看出，本项目只有白天有负荷，在夜间电力低谷期没有负荷，采用水蓄冷方案会有比较东沙广场项目蓄冷空调系统初步方案北京佩尔优科技有限公司-8-好的经济效益。为了最大程度地节省投资和运行费用，本方案采用在夜间1台主机蓄冷的运行方式。蓄冷系统流程图如下所示：其次要进行热平衡计算。设计日（100%负荷）时的运行策略：根据设计日的热负荷平衡表，在夜间的电力低谷时段（24：00-8：00）使用1台850RT主机蓄冷8个小时，把蓄冷槽蓄满；在设计日白天，把蓄冷槽内冷量消减部分高峰时段的负荷，不足部分使用主机来补充，其余时段运行主机。蓄能槽有效体积为2500m3，最大蓄冷量为24080KWH。100％热负荷平衡图如下：冷冻水V1蓄冷槽V2V3V6蓄冷水放冷水V4V5制冷机冷却水板换用户东沙广场项目蓄冷空调系统初步方案北京佩尔优科技有限公司-9-设计日负荷平衡图0200040006000800010000120001357911131517192123时间(h)负荷(KW)水槽蓄冷水槽供冷主机供冷80%负荷时的运行策略：根据80％热负荷平衡表，这种负荷状态下，由于全天的总负荷有所减少，所以可以减少白天的冷机开机时间。在夜间的电力低谷时段（24：00-8：00）使用1台850RT主机蓄冷8个小时，把蓄冷槽蓄满；在白天，把蓄冷槽内冷量分配到部分高峰时段负荷，不足部分使用主机来补充，其余时段运行主机。80％热负荷平衡图如下：80%负荷平衡图01000200