隨著電力現(xiàn)貨市場普及,峰谷電價差可能出現(xiàn)波動收窄,傳統(tǒng)依賴電價差的冰蓄冷系統(tǒng)經(jīng)濟性面臨挑戰(zhàn)。為解決這一局面,行業(yè)正探索通過參與需求響應(yīng)機制與輔助服務(wù)市場獲取額外收益:在需求響應(yīng)場景中,冰蓄冷系統(tǒng)可根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷信號動態(tài)調(diào)整融冰供冷策略,在用電高峰時段減少電力消耗,換取電網(wǎng)公司的響應(yīng)補貼;輔助服務(wù)市場方面,系統(tǒng)可通過提供調(diào)峰、調(diào)頻等服務(wù)創(chuàng)造收益,例如某企業(yè)參與廣東電力調(diào)峰市場,利用冰蓄冷系統(tǒng)的冷量儲備能力,在電價差縮小時段執(zhí)行 “蓄冷保供” 策略,年獲得調(diào)峰收益超 150 萬元,有效抵消了電價差收窄帶來的經(jīng)濟性損失。這種 “電價差收益+ 輔助服務(wù)收益” 的復(fù)合盈利模式,使冰蓄冷系統(tǒng)從單純的節(jié)能設(shè)備升級為電網(wǎng)靈活性資源,增強了技術(shù)在電力市場化改變中的適應(yīng)能力。工業(yè)園區(qū)部署冰蓄冷系統(tǒng),可削減變壓器容量需求,節(jié)省基建投資。福建冰蓄冷施工
相變蓄冷材料的性能需滿足多項關(guān)鍵指標(biāo):具備高相變潛熱、適宜的相變溫度(-5~5℃)、低過冷度以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性。目前常用的材料主要有兩大類:無機水合鹽(例如 Na?SO??10H?O)和有機烷烴類。相關(guān)研究表明,采用微膠囊封裝技術(shù)能夠有效提升相變材料(PCM)的導(dǎo)熱性能,同時防止相分離問題,經(jīng)封裝后的材料蓄冷密度可達(dá)常規(guī)水的 3-4 倍。而新型復(fù)合相變材料通過添加石墨烯等納米材料,其導(dǎo)熱系數(shù)更是提升至傳統(tǒng)材料的 2 倍以上,在優(yōu)化熱傳導(dǎo)效率的同時,進一步增強了材料的綜合性能,為蓄冷技術(shù)的發(fā)展提供了更優(yōu)的材料選擇。浙江建筑冰蓄冷建設(shè)公司冰蓄冷技術(shù)的分層蓄冷槽設(shè)計,通過自然分層減少冷熱混合損失。
在高溫高濕地區(qū)部署冰蓄冷系統(tǒng)時,需針對性解決冷凝壓力升高、融冰速度加快等運行挑戰(zhàn)。高溫環(huán)境下,制冷機組冷凝器散熱效率下降,導(dǎo)致冷凝壓力驟升,可能觸發(fā)設(shè)備保護停機;同時,外界高溫會加速蓄冷槽融冰速率,影響日間供冷穩(wěn)定性。應(yīng)對這類問題可采取雙重技術(shù)方案:一方面增大冷機容量,通過預(yù)留設(shè)備冗余提升系統(tǒng)抗負(fù)荷沖擊能力,如某中東項目在設(shè)計階段增加 30% 冷機裝機量,配合高效蒸發(fā)式冷凝器,在 50℃環(huán)境溫度下仍保持穩(wěn)定運行;另一方面優(yōu)化融冰控制策略,采用分段融冰技術(shù),根據(jù)日間負(fù)荷預(yù)測將蓄冷槽分為多個區(qū)域,按時段依次融冰,避免冷量集中釋放導(dǎo)致的供需失衡。實測數(shù)據(jù)顯示,結(jié)合冷機冗余與分段融冰的項目,在極端高溫天氣下供冷可靠性提升 40%,融冰效率波動控制在 ±5% 以內(nèi),為熱帶地區(qū)建筑節(jié)能提供了可復(fù)制的技術(shù)范式。
蓄冷槽內(nèi)冰層的均勻生長是保障冰蓄冷系統(tǒng)高效運行的重要環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)靜態(tài)制冰過程中,容易出現(xiàn)冰橋、冰塞等現(xiàn)象,這些情況會阻礙冷量傳輸,進而降低蓄冷效率。動態(tài)制冰技術(shù),像冰漿生成、冰球封裝等方式,通過引入強制對流來改善冰層分布,有效減少了局部結(jié)冰不均的問題,但同時也增加了設(shè)備的復(fù)雜程度。相關(guān)研究表明,采用脈沖式制冰控制策略,能夠通過周期性調(diào)節(jié)制冷機組的運行參數(shù),優(yōu)化冰層生長過程,可使蓄冷效率提升 15%-20%,在保證系統(tǒng)高效運行的同時,為解決冰層均勻生長問題提供了新的技術(shù)路徑。廣東楚嶸冰蓄冷系統(tǒng)通過AI算法優(yōu)化運行策略,實現(xiàn)無人值守。
大型商場、寫字樓等商業(yè)建筑中,空調(diào)負(fù)荷占比通常達(dá) 40%-60%,且用電高峰時段與電網(wǎng)峰谷時段高度重疊。采用冰蓄冷系統(tǒng)后,可將 60%-80% 的日間空調(diào)負(fù)荷轉(zhuǎn)移至夜間,不僅能降低變壓器容量需求,還能減少需量電費支出。以上海某購物中心為例,其通過冰蓄冷改造,年節(jié)省電費超 200 萬元,同時有效緩解了夏季區(qū)域電網(wǎng)的供電壓力。這種技術(shù)應(yīng)用既為商業(yè)建筑降低了運行成本,又對平衡電網(wǎng)負(fù)荷、提升能源利用效率具有積極意義,尤其適用于空調(diào)負(fù)荷占比高、電價峰谷差明顯的商業(yè)場景,實現(xiàn)了經(jīng)濟效益與社會效益的雙重提升。冰蓄冷與數(shù)據(jù)中心結(jié)合,利用服務(wù)器余熱融冰,提升綜合能效比。福建冰蓄冷施工
廣東楚嶸研發(fā)動態(tài)制冰技術(shù),冰蓄冷系統(tǒng)儲能密度提升,占地更小。福建冰蓄冷施工
冰蓄冷系統(tǒng)通過“移峰填谷”轉(zhuǎn)移電力高峰負(fù)荷,可明顯減少燃煤機組的啟停調(diào)峰頻次,從而降低二氧化碳排放。以1MW?h冷量為計算單位,該系統(tǒng)相較常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)可減排0.8噸CO?。若在全國范圍內(nèi)推廣應(yīng)用,年減排量將達(dá)到千萬噸級別,對實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重要推動作用。此外,冰蓄冷技術(shù)減少的尖峰負(fù)荷能夠延緩電網(wǎng)擴容壓力。這意味著可間接節(jié)約土地資源(如變電站建設(shè)占地)及輸電線路投資,降低電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本。這種“節(jié)能+減排+降本”的綜合效應(yīng),使冰蓄冷系統(tǒng)不僅成為建筑領(lǐng)域的節(jié)能手段,更成為優(yōu)化城市能源結(jié)構(gòu)、推動綠色電網(wǎng)發(fā)展的重要支撐。從環(huán)境效益看,其減排貢獻(xiàn)相當(dāng)于種植百萬畝森林;從經(jīng)濟角度,延緩電網(wǎng)擴容可為城市建設(shè)節(jié)省數(shù)十億元投資,實現(xiàn)了生態(tài)效益與經(jīng)濟效益的深度融合。福建冰蓄冷施工