冰蓄冷技術(shù)在醫(yī)院的運(yùn)用

龔 藝

（常州供電公司，江蘇 常州 213000）

1 冰蓄冷空調(diào)技術(shù)的原理及優(yōu)點(diǎn)

冰蓄冷中央空調(diào)是指在夜間低谷電力時段將建筑物所需空調(diào)冷量部分或全部制備好，以冰的形式儲備起來，在電力高峰時段融冰供冷的一種空調(diào)系統(tǒng)。該空調(diào)系統(tǒng)在常規(guī)電制冷的基礎(chǔ)上減小制冷主機(jī)容量，增加一套蓄冰裝置，利用制冷主機(jī)在低谷低價用電時段不使用空調(diào)的特點(diǎn)，開啟主機(jī)制冷將蓄冰槽內(nèi)的水制成冰，冷量以冰的形式儲存起來，而在電力高峰高價時段將冰融化釋冷供冷，減少制冷主機(jī)運(yùn)行時間，降低高峰電力負(fù)荷。冰蓄冷技術(shù)具有電力移峰填谷作用，同時使用低價低谷電，運(yùn)行費(fèi)用也相應(yīng)節(jié)約。

優(yōu)良的移峰填谷功能，使冰蓄冷中央空調(diào)得到各國政府和工程技術(shù)界的重視，成為電力需求側(cè)管理較為有效的電能儲存方法。其突出優(yōu)點(diǎn)如下：①利用蓄能空調(diào)技術(shù)移峰填谷，平衡電網(wǎng)用電負(fù)荷；②減緩電廠和電網(wǎng)建設(shè)，提高電廠發(fā)電設(shè)備和電網(wǎng)輸配電設(shè)施的利用率，降低電廠、電網(wǎng)運(yùn)行成本，節(jié)約電廠、電網(wǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)投入；③用戶制冷主機(jī)及其配套用電設(shè)備容量減少，空調(diào)系統(tǒng)電力容量、電力工程貼費(fèi)和供配電設(shè)施費(fèi)降低；④用戶采用蓄冰空調(diào)技術(shù)后，利用電網(wǎng)峰谷電力差價，降低運(yùn)行費(fèi)用。

2 蓄冰空調(diào)技術(shù)在我國的運(yùn)用

冰蓄冷技術(shù)在我國的應(yīng)用從20世紀(jì)90年代初開始。近幾年，我國加大了對蓄能技術(shù)的推廣力度，2000年發(fā)布的《節(jié)約用電管理辦法》，要求各地區(qū)推廣蓄能技術(shù)，并逐步加大峰谷電差價。

經(jīng)過十幾年的發(fā)展，雖然蓄冰空調(diào)技術(shù)已相對成熟，但由于各地鼓勵蓄冰空調(diào)的電力政策不同，對該技術(shù)的應(yīng)用也有差別。目前蓄冰空調(diào)項(xiàng)目主要集中應(yīng)用在華東地區(qū)，即江蘇、浙江、上海等地。

各省為了鼓勵采用蓄能空調(diào)，均采取了相應(yīng)的鼓勵措施。江蘇省電力公司早在2006年《關(guān)于穩(wěn)定和開拓電力銷售市場的實(shí)施細(xì)則》中就明確要求，挖掘電力替代其他能源的潛力，開展電力替代其他能源信息收集和研究，積極宣傳電力替代的優(yōu)越性，鼓勵電力替代的應(yīng)用和發(fā)展，并在當(dāng)年的《關(guān)于明確用電營業(yè)管理若干規(guī)定的通知》中對電力蓄能技術(shù)的電價執(zhí)行作具體要求：“對賓館、飯店、商場、辦公樓（寫字樓）、醫(yī)院等電力客戶的電力蓄能技術(shù)裝置，執(zhí)行非普工業(yè)二段制分時電價”，“對有2路及以上受電容量電源的電力客戶，按扣除最大一路受電容量電源下安裝的冰蓄冷和電熱鍋爐裝置的容量以后計(jì)收高可靠性供電費(fèi)用。”通過以上舉措，積極推廣冰蓄冷空調(diào)技術(shù)。

3 蓄冰蓄熱技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

3.1 實(shí)施背景

常州某醫(yī)院原有設(shè)備容量1260 kVA，新建綜合門診急診大樓后負(fù)荷急劇增加，新老院區(qū)合計(jì)共需要4945 kW負(fù)荷。其中大樓原設(shè)計(jì)方案中空調(diào)系統(tǒng)使用VRV空調(diào)，需要1000 kW負(fù)荷容量；取暖加熱系統(tǒng)使用煤鍋爐，電力負(fù)荷需求不大。由于位于市區(qū)，根據(jù)現(xiàn)有環(huán)保政策要求，煤鍋爐必須淘汰，院部經(jīng)過考察論證，決定使用電熱鍋爐，其功率約3000 kW。因此在原來4945 kW的基礎(chǔ)上需要再增加3000 kW，共計(jì)申請報(bào)裝負(fù)荷約8000 kW。供電部門經(jīng)測算，原來供電線路負(fù)荷最高已經(jīng)達(dá)到4000 kW，再增容8000 kW的話，供電條件無法滿足需要。因此希望醫(yī)院方面采取移峰填谷措施和減少報(bào)裝容量的措施。醫(yī)院最終確定使用冰蓄冷和蓄熱空調(diào)方案。

3.2 實(shí)施方案

冰蓄冷和水蓄熱空調(diào)系統(tǒng)投資約397萬元。該項(xiàng)工程于2009年6月初投入試運(yùn)行。其中冰蓄冷采用雙工況水冷冷水主機(jī)1臺、基載水冷冷水主機(jī)1臺，蓄冰系統(tǒng)與常規(guī)系統(tǒng)按以下5種工作模式進(jìn)行：①雙工況主機(jī)單獨(dú)制冰模式；②主機(jī)與蓄冰裝置聯(lián)合供冷模式；③融冰單獨(dú)供冷模式；④雙工況主機(jī)單獨(dú)供冷模式；⑤基載主機(jī)單獨(dú)供冷模式。

蓄熱鍋爐采用2臺功率為1080 kW電熱水機(jī)組，蓄熱量達(dá)到90 t。蓄能機(jī)房系統(tǒng)工程設(shè)備表見表1。

表1 蓄能機(jī)房系統(tǒng)工程設(shè)備表

3.3 實(shí)施效果分析

（1）移峰填谷作用

使用冰蓄冷和蓄熱空調(diào)方案后，制冷空調(diào)最大負(fù)荷由最初的1000 kW減少到450 kW，取暖空調(diào)最大負(fù)荷由最初3000 kW減少到2160 kW,同時由于將負(fù)荷移至深夜，避開醫(yī)院白天高峰負(fù)荷，大大提高了醫(yī)院的用電負(fù)荷率,提高了電氣設(shè)備的利用率，因此該院報(bào)裝容量減少到5130 kW.既能滿足供電條件，又減少了100多萬元的電氣設(shè)備的投資費(fèi)用。

（2）降低運(yùn)行費(fèi)用

以該院2010年8月冰蓄冷和蓄熱空調(diào)運(yùn)行情況為例，電量電費(fèi)情況如表2。

表2 電費(fèi)電量情況表

由于蓄能項(xiàng)目享受兩段制電價優(yōu)惠，醫(yī)院8月單月節(jié)約電費(fèi)：82000 kWh×（0.798-0.346）元/kWh＝37064元，全年預(yù)計(jì)可以節(jié)約電費(fèi)40萬元左右。采用冰蓄冷和蓄熱空調(diào)技術(shù)，起到移峰填谷作用，一方面大大減少了電力系統(tǒng)的電能損耗，同時減少了客戶受電設(shè)備容量，減少了電氣設(shè)備投資；另一方面由于電價政策的優(yōu)惠，使用電單位實(shí)實(shí)在在地節(jié)約了電費(fèi)開支。