宋文吉表示,總體來看,蓄冷儲能在用戶側調峰的優勢明顯,主要表現在以下幾個方面:1、成本低、效率高:大規模蓄冷技術以水為介質,成本低廉;靠近負荷中心,儲能效率高,移峰1kWh的電力負荷成本只是電池技術的10~20%;蓄冷作為冷量緩存裝置,放冷時可大幅提高主機運行效率,進而提高系統的綜合能效比。2、功率和能量調節范圍很寬、適應性好:蓄冷系統的功率變換裝置為制冷主機和換熱器,調節范圍從MW~GW,儲能裝置為保溫水槽,根據需要可滿足Hour、Day、甚至跨季節的調節需求;系統壽命可達20年以上。3、環保效益:蓄冷系統除了對電網產生移峰填谷效益外,能大幅度減少制冷機組的裝機容量,從而減少氟利昂的使用,獲取環保效益。冰漿蓄冷技術在商業領域具有普遍的應用前景,如超市、商場等。四川過冷水動態冰漿蓄冷保溫
如圖 6所示為熱回收式冰漿蓄冷空調系統。在冷運行式時,制冷循環中的風冷冷凝器工作,二元溶液從蓄冷罐被泵送到冰晶發生器,產生的冰晶再輸送到蓄冷罐的底部在蓄冷罐內冰晶聚集在其上部。供冷運行時,二元的冰漿溶液被送到中間換熱器,將冷量傳遞給來自末端機組的冷媒水;從中間換熱器返回的溫度較高的溶液被噴灑在罐內上部的冰晶上,冰晶溶化后,溶液溫度再下降。在熱回收運行模式時,風冷冷凝器不工作、水冷冷凝器開始工作,水冷冷凝器釋放的熱量傳遞給末端機組,適用于既需要制冷、又需要制熱的多功能建筑。佛山過冷水動態冰漿蓄冷節能技術冰漿蓄冷有助于減少碳排放,助力綠色發展。
冰漿蓄冷的技術優勢,冰蓄冷技術發展至今主要經歷了三個重要的發展階段。首先是上個世紀80年代的冰球制冷方式,其次是90年代開始的盤管技術,2020年代后的第三代是冰漿的方式。宋文吉介紹稱,與現有蓄冷技術相比,冰漿具有成本低、制冰能效高、負荷響應速度快、占地面積小等突出優勢,國內自2010年開始興起,經歷十年發展,中國蓄冷儲能技術正在進入冰漿蓄冷時代。冰漿制取的基本原理,冰漿蓄冷充分利用水的過冷特性,在時間和空間上將換熱和相變解耦,做到“換熱時不相變,相變時不換熱”,由此大幅提高系統效率。
動態冰漿蓄冷系統的設計要點,動態冰漿蓄冷系統由雙工況空調主機、制冰機、蓄冰槽、水泵,板式換熱器,微冰晶處理器、管道及控制系統等組成,如圖1所示:雙工說空調主機,靜態冰蓄冷隨著管外冰層厚度增加,傳導熱阻也同時增加,導致主機輸出溫度不斷降低,溫度是變動的。動態冰漿蓄冷采用乙一醇載冷劑與水在板式換熱器內強制對流換熱,在運行中板式換熱器的換熱熱阻不會發生變化,所以要求主機輸出溫度恒定,確保系統運行穩定。制冰機,制冰機是動態冰漿蓄冷系統的主要部件,制冰機的作用是制取過冷水并促使過冷水解除過冷度變成冰漿,然后通過水泵輸送到蓄冰槽進行儲存。醫療行業對制冷需求較高,冰漿蓄冷系統可滿足其特殊需求。
基于冰源熱泵(可控相變)清潔供暖技術,可以取地下水,地表水,用熱泵方式解決清潔供暖的問題,近年來,中科院廣州能源研究所已建成運行南京銀杏山莊等多個項目。以華東某城市冬季供暖為例:熱負荷25W/m2,供暖季4個月,以冰源熱泵技術進行清潔供暖,只需要0.5噸水(由15℃降為0℃的冰);按清潔供暖面積10萬m2計算,耗水量只為5萬噸。在滿足供暖需求的同時,可跨季節收集冷量1,40萬RTh,約折合1.40GWh的電能。此外,宋文吉還提到了冰漿跨季節蓄冷儲能概念。與傳統制冷方式相比,冰漿蓄冷可減少電力高峰時段的用電需求。四川過冷水動態冰漿蓄冷保溫
冰漿蓄冷技術具有明顯的節能效果,降低電力成本。四川過冷水動態冰漿蓄冷保溫
綜合起來冰漿蓄冷技術克服了盤管和冰球蓄冷技術中固有的幾個難題,歸結如下:(盤管和冰球制冰工況只有空調工況制冷的 0.65,衰減很大且在制冰過程中,隨著冰層的加厚,制冷效率越來越低,當制冰結束時制冷量只有額定制冰工況的一半)冰漿制冰效率高 20%以上紊流狀態的液液交換創造了很好的傳熱條件,這是盤管和冰球無法相比的;-3°℃的蒸發器出水溫度保證了制冷效率比盤管和冰球的-6℃高 10%以上;水的結冰不像盤管和冰球附著在管壁上,保證了蓄冰 8 小時過程中穩定的制冷效率。四川過冷水動態冰漿蓄冷保溫