发展背景
• 我国是一个能源供应十分紧张的国家 。一些大 中城市空调用电量已占其高峰用电量的30％以 上，使得电力系统峰谷荷差加大，有的电网峰 谷差达40％多，造成机组频繁启停。不仅增加 能耗，而且影响机组寿命。为此电力部门已明 确提出到2000年电网移峰填谷达1000～1200万 kW。与其相配套的优惠用电政策也相继出台 ，这给储能中央空调的广泛应用带来了契机。
发展背景
• 1952年东日会馆大楼是日本第一个采用水蓄 冷的中央空调系统。60年代以后，水蓄冷中 央空调系统在日本得到了大量应用。1996年 ，日本NHK广播中心建成9000m3水蓄冷槽空 调系统。
• 80年代中期，人们发现冰蓄冷较水蓄冷有许 多优点，因此，许多设备厂也参与冰蓄冷设 备的生产，促进了冰蓄冷的迅速发展。
蓄能空调优缺点分析
• 优点 • 1) 平衡电网峰谷荷，减缓电厂和供配电设
施的建设 • 2) 制冷主机容量减少，减少空调系统电力
增容费和供配电设施费 • 3) 利用电网峰谷荷电力差价，降低空调运
行费用。 • 4) 电锅炉及其蓄热技术无污染、无噪声、
安全可靠且自动化程度高不需要专人管理
优点
• 5) 冷冻水温度可降到1－4℃，可实现大温 差、低温送风空调，节省水、风输送系统 的投资和能耗。
空调冷（热）源简介
• 工业与民用建筑中，中央空调用冷热源常见的类型如表
空调冷（热）负荷分析
• 综合分析一些已建成投运的建筑物，不难发 现其空调冷热负荷有以下一些基本特点：
• （1）空调年运行负荷率低，一般达到设计负 荷50％以下的运行时间占全年运行时间的70% 。
空调冷（热）负荷分析
• （2）空调日负荷曲线一般同电网用电负荷曲 线同步。
蓄冰储能的意义
➢“移峰填谷”解决昼夜电力需求差 ➢解决常规空调大马拉小车的问题
蓄冰储能的意义
移峰填谷
蓄冰储能的意义
➢电力是无法储存的，随着经济的发展，昼夜电 力的需求差别越来越大，火力发电机组启停一次 损失巨大，核电和水电也因诸多原因无法参与调 峰。
➢火电发电机组启停调峰一次损失很大，一台 12.5万千瓦发电机组启停调峰一次，需消耗20T 标准煤；一台20万千瓦发电机组启停调峰一次， 需消耗34.8T标准煤。
空调冷（热）负荷分析
• （3） 空调用电量高峰时达到城市总用电负荷 的25％～30％，加大了电网的峰谷荷用电差, 加强用电需求侧管理势在必行。
• （4） 蓄能空调技术能帮助电网有效实行移峰 填谷。
什么是冰蓄冷？
就是利用廉价的夜间低谷电力制冰，将冷能 用冰储存起来，白天用电高峰把冷能释放出 来，满足空调制冷需要。
发展背景
• 1977年前后，美国、加拿大和欧洲一些工 业发达国家，夏季的电负荷增长惊人，下 午的耗电量竞超过夜间耗电量的1.5倍，以 致不得不增建发电站来满足高峰负荷，但 一到夜间又闲置下来，而且夜间发电站处 于很低的负荷效率下运转，资源浪费严重 。
发展背景
• 1980年，美国得州Dallas电力公司第一个实施“转移 尖峰电力优待措施” 。
发展背景
• 早在公元前一千年以前，我国劳动人民已采用天 然冰进行食品冷藏和防暑降温。早在《诗经，幽 风》中就曾记载“二日凿冰冲冲，三日纳于凌阴 ”的诗句；《左传》等书中也谈及冰房窖冰，总 管藏冰，出冰的“凌人”，并有“鉴如缶，大口 以盛冰，置食物于中，以御温气”的记载；《大 暑赋》曾记载“积素冰于幽馆，气飞结而为霜” 。它说明我国利用天然冰来制冷有着悠久的历史 ，一直延用至今。但是用天然冷源制冷受着季节 性、地区性和贮存条件的限制，且又达不到0 ℃ 以下的低温。
• 开始时是以直接蒸发式管外结冰为基础的冰蓄冷空调 系统，然后有其它形式的冰蓄冷设备和系统，实施的 工程项目逐年增加。
• 1983年在美国能源部主持召开的第三次“蓄冰在制冷 工程中的应用”专题研讨会上，首次提出了与冰蓄冷 相结合的低温送风系统。1985年末，两座采用冰蓄冷 与低温送风系统总建筑面积为46450m2的空调建筑在 美国投入运行。进入90年代以来，低温送风系统的形 式日趋多样，设计方法更加完善。
冰蓄冷空调原理
• 蓄冷技术的分类
蓄冷技术有很多具体的形式，美国制冷工业协会（ARI） 1994年出版的《蓄冷设备热性能指南》将蓄冷设备广义地分 为显热式蓄冷和潜热式蓄冷，见下表。
行低、电锅炉制热时效率有可能较热泵低 。 • 4) 设计与调试相对复杂 。
冰蓄冷的定义
• “冰蓄冷空调”一词的英文为‘ICE STORAGE’ ，日文表示为“冰蓄热”，狭义的定义为“制冰 蓄冷”的空调制冷系统。但在寒带国家除了需要 夏季“蓄冷”外，大部分时间里还要“蓄热”， 因此，广义的用语为“THERMAL （ENERGY ）STORAGE AIR CONDITIONING SYSTEM （缩写为TES）”，即“蓄能式空调系统”。
蓄冰储能的意义
夜间发电机组的发电效率高近10%。夜间产生1KW/h电量， 消耗0.32kg标准煤，白天则需要0.35 kg标准煤。
蓄冰储能的意义
蓄冰储能的意义
深圳一栋普通办公楼的能耗分布，一般建筑空调的能 耗占到总能的40%～60%
蓄冰储能的意义
常规空调方式的机组与负荷之间的关系是严重的大马拉小车，按照深圳年 约2500供冷时间计算：全年只有5%，约130小时，制间，空调主机是处于50%以下负荷的 低效率工况运行
发展背景
• 日本对蓄冷空调进行多方面的研究，如降低水 的结冰冷度，不同增核剂对结冰的影响，制冷 剂直接进入水中形式二元冰晶，过冷水过冷释 放后冰的形成等等。而他们对冰蓄冷的研究则 在全世界也是领先的。他们研究出了温度分层 槽的R值模型，多个完全混合槽模型，多个温 度分展槽模型，以及槽效率的理论预测方法等 。
• 6) 相对湿度较低，空调品质提高，可有效 防止中央空调综合症。
• 7) 具有应急冷〔热〕源，空调可靠性提高 。
• 8) 冷（热）量全年一对一配置，能量利用 率高。
缺点
• 1) 通常在不计电力增容费的前提下，其一 次性投资比常规空调大
• 2) 蓄能装置要占用一定的建筑空间。 • 3) 制冷蓄冰时主机效率比在空调工况下运