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[建筑物冰蓄冷节能技术,移峰又减排] 水蓄冷

时间:2019-02-02 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  冰蓄冷是一种在国际上广泛使用的节能蓄能技术,其主要原理是利用电网峰谷电价差的政策优势,空调制冷主机在夜间电网低谷电(即低价电)时段制冰蓄冷,并将冷能以冰的形式加以储存;在白天用电高峰(即高价电)时段融冰释冷,以满足建筑物的供冷需求。此技术不仅可以利用夜间低谷电价节约大量能源费用,还可以为电网实施移峰填谷、减少燃煤消耗、减少污染物排放和保护环境做出重大贡献。
  改革开放以来,我国已经初步形成了煤炭为主体、电力为中心、石油天然气和可再生能源全面发展的能源供应格局,建立了较为完善的能源供应体系。尤其在能源节约方面,单位产品能耗明显下降,其中钢、水泥、大型合成氨等产品的综合能耗及供电煤耗与国际先进水平的差距不断缩小。从能源结构来看,终端能源消费结构优化趋势明显,煤炭能源转化为电能的比重由20.7%提高到49.6%。
  但是,在城市化进程中,我国建筑物电能利用效率低下造成的浪费依然比较大。重庆大学的一个专题研究表明,全国电网综合损失率为10%左右,而发达国家平均在6%左右,我国每年因电能利用效率低下共造成电力浪费约2000亿千瓦时。加之由于以冰蓄冷为代表的电力削峰填谷技术没有大规模使用,致使波峰波谷的用电需求变化大,夜间电量冗余较多,白天用电高峰迅猛增长,造成用电缺口。
  
  冰蓄冷技术既可移峰又可减排
  从国家能源局统计的数字来看,2010年全社会用电量累计达4.19万亿千瓦时,比上年增长14.6%。如此庞大的用电量,如果按照冰蓄冷技术至少移峰20%的保守数据来计算,1年可转移高峰用电8380亿千瓦时。
  这一移峰数据,相当于9.93个三峡电站2010年全年的发电量;如果用发电煤耗折算,按照2010年3月下旬年内最低价675元/吨计算,相当于少烧2.81亿吨标准煤,为国家至少节约煤电费用1896.75亿元;如果按工业锅炉每燃烧一吨标准煤就产生二氧化碳2620公斤、二氧化硫8.5公斤、氮氧化物7.4公斤来计算,冰蓄冷技术转移的20%高峰用电可减少二氧化碳排放7.36亿吨,减少二氧化硫排放238.9万吨,减少氮氧化物排放207.9万吨。
  
  国际冰蓄冷技术发展迅速
  自上世纪70年代能源危机以来,由于各国政府对开发新能源和节约能源的重视,促使冰蓄冷技术迅速发展。美国、加拿大、日本和欧洲一些国家率先将冰蓄冷技术引入到建筑空调系统里来,积极开发蓄冷设备与蓄冷系统。到1989年,美国、日本、加拿大等国从事冰蓄冷系统开发和冰蓄冷专业制冷设备生产的企业就多达49家。而且美国还提出在1997年将空调蓄冰系统普及应用到99%的目标。据统计,1990年北美蓄冰空调的投资已占当年新增暖通空调系统总投资的24.2%。
  经过40年的发展,冰蓄冷技术目前已经非常成熟,欧美国家60%以上的建筑物都在使用此项技术。在亚洲,日本使用冰蓄冷系统的建筑物已有10万个以上;在韩国,目前已强制要求3000平米以上的新增建筑物必须配有冰蓄冷技术。
  
  建筑物冰蓄冷技术在我国推广缓慢
  我国从上世纪90年代初开始引进和研究冰蓄冷节能技术。进入2000年以后,我国才开始将推广应用冰蓄能技术作为移峰填谷、减小电力负荷的一项重要手段。但与发达国家相比,我国尚有很大的差距,这些差距表现在冰蓄冷的产业发展速度非常慢,而且不受重视。
  与国外相比,随着我国经济的飞速发展以及经济总量的不断增加,我们在很多领域已经走到了国际前列,然而在节能蓄能技术的使用方面却落在了后面。据国家统计局和建设部数据显示,我国目前大约有200万个使用中央空调的建筑物,仅北京市目前使用中央空调的建筑物就有40000多个,但是只有极少数建筑物使用冰蓄冷节能蓄能技术。造成我国建筑物冰蓄冷节能技术使用率偏低的因素很多,但主要表现在以下几个方面:
  宣传教育力度不大。建筑物冰蓄冷节能技术作为一项高效节能的尖端技术,虽然已经有了40年的发展历史,但在国内却很少有人了解该技术。
  扶持力度不够。有关部门对使用冰蓄冷技术企业的优惠政策不足,扶持力度不够,缺乏节能蓄能领域的相关标准。有关部门对新增建筑无强制性要求,建筑物冰蓄冷技术难以大面积推广。
  电力部门的配合与鼓励措施少。国内企业缺乏节能蓄能意识,节能蓄能工程改造的资金投入较少。
  
  加大对建筑物冰蓄冷节能技术推广力度
  建筑物冰蓄冷节能技术之所以得到各国政府的重视,是因为它对电网有卓越的移峰填谷功能,是最有效的电能蓄存方法。针对我国能源、资源状况及经济可持续发展的需要,加大对建筑物冰蓄冷节能技术推广力度,对于改变我国建筑物电能利用效率低下现象,降低电网综合损失率,减少污染物排放和保护环境,提高能源综合利用水平,具有重要意义。
  培育支持一批掌握冰蓄冷核心技术的高新企业。目前,国内经过20年的发展,建筑物冰蓄冷节能技术本土化和创新技术已经非常成熟,通过国外及国内项目对该技术的应用情况来看,效果非常显著。在建筑物冰蓄冷节能领域,已有一批拥有自主技术和知识产权的冰蓄冷技术企业,如高灵能源等高科技公司。国家应对这一批掌握冰蓄冷核心技术的高新企业给予支持,推动已有的桶式冰蓄冷技术直接对中央空调系统进行节能改造,还可以为新建项目制定整套的能源优化方案。
  加大对建筑物冰蓄冷节能技术应用的政策扶持力度。一方面,国家可以鼓励耗能大、能源利用效率低下的企业进行节能改造,并制定相应的减排标准和政策补贴措施,提高企业能源的综合利用效率。另一方面,国家应该对新建项目提出强制性要求,建筑物中央空调必须使用冰蓄冷节能蓄能技术。与此同时,对达到国家节能减排标准的项目,有关部门可给予一定的优惠。
  提高峰谷电差。与国外峰谷差最大的1:10相比,我们目前峰谷差在1:4〜1:5左右,很多地方还没有实行峰谷电差,造成用户的使用动力不足,而且合同能源管理的投资方同样不愿意投资。这造成该产业无法真正得到快速发展。
  提高政策补贴力度。热泵、太阳能的使用在国家补贴政策的支持下都得到了快速发展,同样,建筑物冰蓄冷节能技术的发展,也可以通过国家政策补贴的形式得到发展动力。
  把转移电量作为节能的统计范畴。转移电量进入节能范畴后,每个使用该技术的用户可以享受更多的节能政策,使他们打消顾虑,加大对建筑物冰蓄冷节能技术应用。
  积极鼓励对风能、太阳能、地源热能等可再生清洁能源蓄能技术的研究。可以通过适当政策倾斜,给有研发能力的企业以资金支持,以研发带产业,以技术和产品促节能。
  (周长林为北京大学中国地方政府研究院副院长,戴思嘉为北京高灵能源科技公司董事长)

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