蓄冷技术在石家庄市制药行业中的应用

2011-02-08杨海生吴瑞涛卢胜阳

电力需求侧管理 2011年1期

杨海生，吴瑞涛，卢胜阳

（河北省电力研究院，石家庄 050021）

蓄冷技术作为一项需求侧管理技术，由于其在夏季具有比较突出的电力移峰填谷效果，已被列入政府相关部门重点支持和推广的范畴［1］。近年来，河北省出台了一系列相关鼓励政策，对促进蓄冷技术的推广和应用起到了重要作用。在这一背景下，蓄冷技术在河北省制药行业，尤其是石家庄市制药行业中得到了较多的应用。

1 应用概况

制药行业作为石家庄市的支柱产业，近几年来，在蓄冷技术的应用方面进行了较多的工程实践。从2006年至2009年，石家庄市制药行业共计有7个蓄冷项目被列入河北省发展和改革委员会的需求侧管理项目计划，7个项目的汇总数据如表1所示。

从蓄冷用途来看，7个项目的蓄冷均与生产工艺用冷有关，部分项目还可供应生产车间空调用冷；从蓄冷容量来看，7个蓄冷项目中，最大的蓄冷量超过了5 000 Rth，最小的蓄冷量也将近500 Rth，不同项目在规模上存在着明显的差异；从项目投资规模来看，审核后项目蓄冷部分投资最多的达到了500多万元，最少的也达到了130万元。

2 应用特点及存在问题

2.1 蓄冷技术在制药行业中的应用特点

综合分析已投运的7个蓄冷项目，蓄冷技术在制药行业中的应用有以下特点：

（1）从项目的设计日冷负荷曲线来看，冷负荷曲线一般变化不大，或呈现周期性变化特点。而建筑蓄冷空调的冷负荷一般随环境温度变化而显著变化，两者有着明显的不同。

（2）多数单位的蓄冷项目主要针对制药过程中的工艺用冷。由于制药工艺需要比较严格的工艺条件，工艺用冷量很大，导致生产工艺用冷的用电容量在生产单位的总用电容量中占据较大比重。因此采用蓄冷系统后，可以显著降低制冷系统的用电容量。而蓄冷空调技术仅解决建筑本身的空调用冷。

（3）由于多数蓄冷工程主要针对生产工艺用冷，因此系统的年供冷时间较长。根据各项目提供的资料，工艺用冷时间最长的达到300天以上，最短的也达到半年以上，提高了系统的年利用小时数和年利用率。相对而言，单纯蓄冷空调用冷时间较短，石家庄地区一般空调用冷时间仅为5个月。

（4）由于制药工艺对释冷速率要求较高，因此多数蓄冷系统采用了蓄冷冰球。与之相应的，采用蓄冰罐容纳蓄冷冰球。采用这种蓄冷系统时，系统流速低，蓄冰罐压降小，系统流通面积大，不易阻塞及结垢，即使有个别冰球破裂也不影响系统性能。另外，蓄冰罐内布有专门设计的布水器，使换热介质在蓄冰罐内均匀分布流动，换热不存在死角［2—3］。而蓄冷空调中，较多的采用蓄冷盘管等其它蓄冷形式。

表1 石家庄市制药行业近年来7个蓄冷项目数据

（5）蓄冷冰球一般选用国外专利技术低温蓄冷球。根据工艺要求的不同，蓄冷冰球的最低相变温度可低至-18℃，稍高的相变温度可选-10℃，并通过自动控制系统保证为工艺设备提供恒定的冷却溶液。而蓄冷空调中采用的蓄冷球的最低相变温度一般仅为-5℃左右。

2.2 投资效益分析

从表1列出的数据来看，由于蓄冷项目的年利用小时数较高，项目的移峰填谷效果明显，项目实施单位可以因此节省较多的年运行成本。7个蓄冷项目的投资总计为1 821万元，而年节约运行费用为343.5万元，因此可计算出投资回收期为5.3年。考虑河北省对蓄冷项目的政策性补贴后，项目的投资回收期可进一步缩短至3.5年，这对于企业的投资决策提供了较大的吸引力。从蓄冷项目的社会效益来看，可以实现移峰容量近2 600 kW，由此节省的全社会投资也是相当可观的。

2.3 存在的问题

蓄冷技术在制药行业应用中最大的不利因素是蓄冷装置的单位容量投资偏大。根据表1中的数据计算，蓄冷装置的平均投资指标达到1 000元/Rth以上，远远高于蓄冷空调中蓄冷装置的单位容量投资（约400～500元/Rth）。

造成这种情况的主要原因是大部分项目的低温蓄冷冰球为进口冰球，成本较高，而且蓄冷工程中采用的进口设备比例较大，提高了工程的造价，降低了工程的经济性。这些设备主要包括：板式换热器、乙二醇泵、控制阀门等。部分蓄冷工程在技术方案选择上未进行认真细致的比较，并且在系统选型阶段未进行规范的招投标，导致设备造价偏高。