空調(diào)既是耗電大戶,也是節(jié)能“潛力股”,在南方地區(qū),空調(diào)的用電量占去夏季峰值電力的30%-40%。因此,在6月11日節(jié)能周開幕式上,廣東省經(jīng)貿(mào)委有針對性地提出今年將扶持“空調(diào)蓄冷”節(jié)能項目。近期,支撐這一項目的動態(tài)冰蓄冷技術(shù)已被中科院廣州能源研究所攻克,并填補了我國該領(lǐng)域的空白,為緩解國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)“電力告急、電量有余”的矛盾提供有力的技術(shù)支持。
空調(diào)用電加劇電網(wǎng)峰谷差
“電力緊張有很大一部分是由峰谷差造成的,峰谷差造成浪費幾乎是‘天文數(shù)字’?!敝锌圃簭V州能源研究所博士馮自平稱,在我國電力結(jié)構(gòu)中,空調(diào)是造成電力負(fù)荷峰谷差的主要因素之一。
綜合全天的電量供應(yīng),其實電力緊張只出現(xiàn)在用電高峰時段,用電低谷期發(fā)電能力富裕的電量卻往往因得不到有效利用而被白白消耗掉,造成巨大的能源浪費。特別在夏季高溫期間,電力供需矛盾突出,重點是空調(diào)負(fù)荷呈現(xiàn)出“爆發(fā)性”增長,這種增長與氣溫密切相關(guān)。夏天電力出現(xiàn)缺口的時段主要集中在上午9時至11時、下午1時至3時和晚上6時30分至8時30分,夜間及凌晨為用電低谷期。在用電高峰期,由于負(fù)荷增加較大,與低谷形成峰谷差。據(jù)有關(guān)報道,去年廣東空調(diào)的負(fù)荷絕對值就已超過1000萬千瓦,而空調(diào)開啟帶來的負(fù)荷占總用電負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到35%以上。空調(diào)用電不僅增加了高峰負(fù)荷,而且加大了電網(wǎng)的峰谷差。
蓄冷空調(diào)“叫好不叫座”
空調(diào)既是耗電大戶,也是節(jié)能“潛力股”。近年來,符合“移峰填谷”用電精神的冰蓄冷空調(diào)開始進(jìn)入人們的視野。冰蓄冷空調(diào)的工作原理是“夜間用電制冰、白天化冰制冷”,與電網(wǎng)峰谷“打個時間差”。這樣一來,空調(diào)白天不啟動,避免了主機(jī)散發(fā)的熱量增高城市溫度;其次,晚上啟動時已錯過用電高峰,錯峰用電電價相對較低。
其實,我國早在十幾年前就引入冰蓄冷系統(tǒng),主要應(yīng)用于較大規(guī)模的工廠、商場、酒店、醫(yī)院、辦公樓等。深圳電子科技大廈在1993年率先在全國安裝使用起冰蓄冷空調(diào)。3臺主機(jī)主要對電子科技大廈A座近4萬平方米面積供冷,白天用電每千瓦時是0.8元,冰蓄冷空調(diào)晚上用電每千瓦時僅0.2元,一年僅電費就節(jié)約100多萬元。但在長達(dá)13年的時間里,深圳至今只有十來家企業(yè)安裝使用了冰蓄冷空調(diào),去年全國也只安了120套左右。這一技術(shù)在國內(nèi)目前顯然有點“叫好不叫座”。
“這與峰谷差電價缺乏政策扶持有很大關(guān)系。”據(jù)廣州唯一一家生產(chǎn)冰蓄冷產(chǎn)品的企業(yè)“貝龍環(huán)保熱力”總裁孫圣鑒介紹,使用冰蓄冷空調(diào),峰谷電價差越大越合算。但目前國內(nèi)只有上海和杭州等少數(shù)城市推行了較大的峰谷電價差,大部分地區(qū)仍未拉開峰谷差價。在國內(nèi)一些率先實行峰谷價差的城市中,工業(yè)、非工業(yè)經(jīng)營行業(yè)的峰谷電價比為1:3.5,夏季為1:4.5,與美國、日本等發(fā)達(dá)國家高達(dá)1:10的費率比有很大差異。
另一只“攔路虎”是技術(shù)缺陷。馮自平分析稱,目前我國采用的主要是盤管和冰球這兩種傳統(tǒng)的冰蓄冷技術(shù),它們雖能滿足“移峰削谷”的需要,但價格比普通中央空調(diào)高出20%-30%左右,設(shè)備營運起來后大約四五年才能收回投資,對用戶吸引力不大。另外,其冰室有如“龐然大物”——在一些安裝了這一系統(tǒng)的大樓里,光蓄冰槽就放了10多個,一個個近似集裝箱那么大。而且,為了保溫,每個蓄冰槽的外壁厚達(dá)12厘米。在寸土寸金的大城市,許多發(fā)展商自然不舍得用那么大的空間來安裝這種“龐然大物”。
動態(tài)冰蓄冷技術(shù)“打破僵局”
從2000年開始,國際上出現(xiàn)了動態(tài)冰蓄冷技術(shù),也即用冰漿來蓄冷。其優(yōu)點是場地制約小,蓄冰槽淺,蓄冷量高。蓄同樣的能量,動態(tài)冰蓄冷系統(tǒng)可節(jié)省20%-30%的能耗,初投資可比傳統(tǒng)蓄冷技術(shù)降低20%-30%。上述特點彌補了傳統(tǒng)的冰球和盤管技術(shù)的缺陷,目前已在發(fā)達(dá)國家迅速普及。
近兩年,中科院廣州能源研究所天然氣水合物開采技術(shù)及綜合利用團(tuán)隊在中科院“引進(jìn)國外杰出人才(百人計劃)”資金的支持下,由馮自平博士牽頭對動態(tài)冰蓄冷技術(shù)進(jìn)行攻關(guān),目前已成功填補了國內(nèi)這項技術(shù)的空白,達(dá)到國際先進(jìn)水平。專家認(rèn)為,由于電力緊張以及移峰填谷的需要,推廣和應(yīng)用可能性大大提高的動態(tài)冰蓄冷將在國內(nèi)獲得高速發(fā)展。
“我對這一技術(shù)的市場前景相當(dāng)樂觀。因為單從制冷行業(yè)的應(yīng)用來看,廣東每年的制冷期近9個月,一些酒店甚至長達(dá)10個月,比長江流域和華北的三五個月要多一倍以上。”馮自平透露,廣州地區(qū)的第一個冰蓄冷系統(tǒng)已于近期投入使用,有關(guān)部門將會“靜觀其效”出臺相應(yīng)政策。若供電部門拉大峰谷電價,加大對冰蓄冷空調(diào)的宣傳力度,動態(tài)冰蓄冷技術(shù)也將會被普遍接受。
冰蓄冷技術(shù)前景看好
冰蓄冷技術(shù)是上世紀(jì)80年代從國外首先發(fā)展起來的高效節(jié)能技術(shù)。1979年美國率先編寫并出版了《建筑物非峰值期降溫導(dǎo)則》,其后開始大面積推廣應(yīng)用冰蓄冷技術(shù)。到上世紀(jì)90年代美國已有40多家電力公司制定了分時計費電價,從事蓄冷系統(tǒng)開發(fā)及冰蓄冷專用制冷機(jī)開發(fā)的公司多達(dá)數(shù)十家。歐洲、日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家以及我國的臺灣地區(qū)也在上世紀(jì)80年代開始了蓄冷技術(shù)的應(yīng)用研究。日本在1990年只有200個左右的冰蓄冷系統(tǒng),到2002年已多達(dá)1萬多個大型蓄冷空調(diào)系統(tǒng),而與商用空調(diào)相結(jié)合的小型冰蓄冷系統(tǒng)已超過10萬多個,電網(wǎng)低谷電約有45%被加以利用。







