世博会国家电网馆蒙自变电站冰蓄冷空调系统设计

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1、2010年第2期上海电力世博会国家电网馆蒙自变电站冰蓄冷空调系统设计黄磊(上海电力设计院有限公司，上海200025)摘要：冰蓄冷技术作为一种电力调荷手段已经引起人们的高度重视，许多国家和科研机构都在积极地进行研究与开发。文章在分析冰蓄冷技术的特点上，重点介绍了上海世博会国家电网馆110kV蒙自变电站内冰蓄冷空调系统的设计思路，并结合110kV蒙自变电站空调负荷状况，对冰蓄冷系统机组选型、运行策略和运行模式进行了论述，为变电站运用冰蓄冷技术提供参考。关键词：冰蓄冷；运行策略；变电站中图分类号：TK018；TM925．12文献标识码：B式

2、所不具有的优点。正因为其具有这些常规空调1冰蓄冷空调系统形式所不具备的优势，冰蓄冷空调越来越受到人冰蓄冷空调是指在夜间电网低谷时段(空调们的重视。低负荷时段)，制冷主机开机制冰并由储冷设备将原国家电力部为推广冰蓄冷空调，首先在电冷量储存起来，待白天电网高峰用电时段(同时也力系统树立样板工程，第一个样板工程是原电力是空调负荷高峰时段)，再将冷量释放出来满足高部国家电力调度控制中心(北京)的冰蓄冷空调系峰空调负荷的需要或生产工艺用冷的需求。这统，总蓄冰量为16660kW·h，该项目被定为电样，制冷系统的大部分耗电发生在夜间用电低峰力部重点

3、工程；上海市重点项目——上海科技馆期，而在白天用电高峰期只有辅助设备在运行，从也采用了冰蓄冷项目，该项目总面积为1O万m，而实现用电负荷的“移峰填谷”。总蓄冰量达322kw·h。据不完全统计，目前全冰蓄冷空调与常规空调相比，在能源消费逐国投入运行的蓄冰空调工程项目有100多项，转年增加的情况下，具有较大的经济和社会效益，主移高峰负荷的总量约为100MW。要表现在以下几个方面：2冰蓄冷空调的运行与控制策略(1)削峰填谷、平衡电力负荷。近年来，我国电力工业发展很快，但电力供应仍很紧张，尤其是一个好的空调系统，除了系统本身的优势外，高峰时电

4、力不足，被迫拉闸限电；低谷时电力供过运行策略的好坏，对于系统优劣同样有着至关重于求，只能关停部分机组。采用冰蓄冷空调，则能要的影响。有效改善电网峰谷差。根据机组的工作特性及负荷的变化情况，可(2)有效减小制冷机组的装机容量和节省运以确定白天空调制冷用和晚间制冰用的机组制冷行费用。应用冰蓄冷技术可以减小制冷设备的容量。当分配给晚间所需的制冷量确定后，系统结量，减少机组原始投资费用；同时，由于峰谷电价冰量实际上已经被确定。最佳的机组制冷量和储差，系统的运行费用也大为下降。冰量的计算，在很大的程度上取决于运行策略和(3)改善制冷机组运行效率

5、。空调用制冷机控制策略。运行策略包括全蓄冷和部分蓄冷；控组(活塞式、螺杆式、离心式)运行时，其效率随着制策略包括主机制冰优先和融冰优先。负荷的变化而变化，而冰蓄冷系统可使制冷机在(1)全蓄冷运行策略是指设计日非电力谷段稳定负荷下运行，且夜间环境温度的降低使得制的总负荷全部由蓄冷装置供应，制冷机组在此时冷设备的能效比提高。段不运行。该方案配置的蓄冷装置和制冷机组的运用冰蓄冷技术还能减少对矿物燃料的消耗容量与其他方案相比最大，初投资最多，但是运行和运行费用高、效率低的调峰电站的投入，从而全费用最节省。该蓄冷策略适用于负荷较集中、使面改善能

6、源使用状况和利用率等其他常规空调形用时间短的建筑。一91—上海电力2O10年第2期(2)部分蓄冷策略，主机容量及蓄冷槽、蓄冰分蓄冷运行策略和主机优先控制策略。即由基载舳∞∞加∞舳量均明显减少，投资费用降低，适用于一般舒适性机组负担谷电时段最大供冷负荷；由双工况机组空调尤其是全天空调时间长、负荷变化大的场合。在谷价时段进行制冰蓄冷，在峰价电时段直接供部分蓄冷运行策略仅将设计日非谷段的冷负荷总冷，所蓄的冷量在峰价电时段全融冰，有剩余蓄冷量的一部分由蓄冷装置提供，一般为3O～量时在平时段时可补充机组直接供冷的不足。5O，白天制冷主机和蓄冷装

7、置联合供冷。在实3．1冰蓄冷空调制冷机组容量的确定际运行中，设计日负荷按部分蓄冷安排，在过渡季经计算得空调最大负荷为175kW，为了确保节往往可以按全部蓄冷策略运行。机组可靠、安全、稳定运行，满足业主机组备用的部分蓄冷分为主机优先和融冰优先两种控制要求，即考虑蓄冰盘管故障后依旧保证变电站正策略。主机优先控制策略所需主机及蓄冷槽容量常供冷，所以主机选用1台175kw的双工况制最小。采用融冰优先的控制策略更能充分利用谷冷机。按照夜间低谷段冷负荷和全日平时冷负电，运行费用更节省。荷，选择2台制冷量为23．3kw的单台地源热泵主机，按照业主方

8、均衡考虑备用的考虑，地源热泵3110kV蒙自站冰蓄冷空调系统机组采用2台，相互备用，在高峰冷热负荷时2台冰蓄冷在国内应用已经取得了长足的发展，同时运行，平时互相交替运行。但是该技术运用在变电站建筑上，还没有相关记上海交通