江西电力蓄能技术的发展及推广应用

周 勤，周 琪

（1.江西省电力科学研究院，南昌 330096；2.江西省电力公司 营销部，南昌 330077）

江西电力蓄能技术的发展及推广应用

周 勤1，周 琪2

（1.江西省电力科学研究院，南昌 330096；2.江西省电力公司 营销部，南昌 330077）

地处中部的江西省可利用的资源诸如煤炭、石油、天然气等相对来说比较匮乏，但是煤炭发电一直是其主要的发电方式。随着江西电力负荷的快速增长，未来5年，江西高峰电力缺口将会呈现扩大趋势，峰谷差逐年拉大。然而随着世界能源的日益紧张及全球气温变暖效应，全球和我国对节能减排的要求陡增。为此，江西省委省政府提出了打造鄱阳湖生态经济区的发展目标，旨在不破坏江西环境的基础上大力发展经济。基于以上问题，江西省电力公司积极响应国家节能减排工作的要求，大力推广电蓄能技术来实现削峰填谷，缓解高峰季节、高峰时段严重缺电的状况，满足江西经济和社会发展的用电需要。

1 江西省电力蓄能技术的发展

1.1 电蓄能技术

电蓄能技术，即电力蓄冷蓄热技术，是利用蓄冷空调或蓄热电锅炉等设备，在深夜用低谷廉价的电力蓄冷或蓄热，它将电网高峰负荷的用电需求转移到低谷负荷时段，同时起到削峰填谷的作用，既可减少新增装机容量、充分利用闲置容量，又可平稳系统负荷、降低发电煤耗，它是转移高峰电力、开发低谷用电、优化资源配置、保护生态环境的一项重要技术措施，社会效益和经济效益俱佳。

1.1.1 蓄冷技术

蓄冷系统按蓄冷介质的不同主要可分为冰蓄冷和水蓄冷2类。就目前而言，蓄冷技术主要运用于空调系统中。蓄冷空调用电技术是指在夜间用电低谷时段，采用电制冷主机制冰(冷水)，并由蓄冷设备将建筑物空调所需冷量以冰(冷水)的形式储存起来。在白天用电高峰时段（高电价），再将蓄冰设备中的冰融化释放冷量满足高峰时段空调负荷的需求。

目前在北美地区新增的中央空调中，冰蓄冷空调己占80%以上的份额。冰蓄冷用于建筑物的空调系统，而且在食品乳业、农业、工业和其他行业也都采用。

近10年，日本新建、改建冰蓄冷项目3 000多个，电网低谷用量使用率达45%。韩国己经立法，3 000 m2以上的公共建筑必须采用蓄冰空调系统。

欧美日韩一些国家在20世纪60年代率先将冰蓄冷技术引入到建筑空调系统里来，目前已大面积普及应用了该蓄能技术。日本目前在使用冰蓄冷的建筑物已有10多万个；美国提出在1997年将空调蓄冷技术普及应用到99%的实施目标；韩国也制定了使用冰蓄冷产品的强制政策，要求3 000 m2以上的建筑物必须拥有该系统。

我国从20世纪90年代开始建造水蓄冷和冰蓄冷空调系统，我国自主开发的闭式外融冰蓄冷装置和系统以及纳米导热复合盘管蓄冷装置和技术都具有世界先进水平。近年来，我国加大了对蓄能技术的推广力度，2000年发布的《节约用电管理办法》，要求各地区推广蓄能技术，并逐步加大峰谷电差价。各省为了鼓励采用蓄能空调，均采取了相应的鼓励措施，积极推广冰蓄冷空调技术。截止到2012年2月，已有建成投入运行和正在施工的工程980项，分布在4个直辖市和24个省，其中水蓄冷空调工程178个，冰蓄冷空调工程802个。全国绝大部分的省市都建造了蓄冷空调系统，但已建的蓄冷空调工程主要是集中在城市建设和经济发展迅速、同时电力紧缺的北京市和沿海发达省份。目前湖北、江西等中部地区也已有发展，今后这种技术将会在中国更广大的地区得到应用和推广。

1.1.2 蓄热技术

蓄热技术主要是指在电网低谷时段运行电加热设备对存放在蓄热罐中的蓄热介质进行加热，将电能转换成热能存储起来，在用电高峰期将其释放，以满足建筑物采暖或生活热水需热量的全部或者其中的一部分，从而实现电网移峰填谷的目的。常用的电加热设备主要有电锅炉和热泵机组。

电锅炉及其蓄热技术由于其无污染、无噪声、安全可靠且自动化程度高，有利于环境保护和简化管理，因而得到了较多的应用。

热泵是将低品位热能转换为高品位热能的设备。热泵机组可分为空气源热泵机组、水源热泵机组、地源热泵等，前2种较为常用。

（1）空气源热泵利用空气作为低温热源，从周围空气中吸取热量，是清洁能源，能起到保护环境的作用。

在国内推广的短短几年时间里，已经在长江以南区域得到广泛的应用，尤其以珠江三角洲地区应用空气源热泵热水设备提供生活热水的工程最为普遍，基本上有80%的新建含有热水工程的项目均首选采用空气源热水设备，包括很多大型、重点的工程项目。

（2）水源热泵是一种利用地球表面或浅层水源（如：地下水、河流和湖泊）或者是人工再生水源（工业废水、地热尾水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。

水源热泵技术利用热泵机组实现低温位热能向高温位转移，将水体和地层蓄能分别在冬、夏季作为供暖的热源和空调的冷源，即在冬季，把水体和地层中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到水体和地层中去。

目前，国内的清华大学、天津大学、重庆大学、天津商学院、山东建工学院、中国科学院广州能源研究所等多家大学和研究机构都在对水源热泵进行研究。其中清华大学经过多年在多工况水源热泵的研究已经形成产业化的成果，已建成多个示范工程。

1.2 江西省电力蓄能与热泵技术工作

近年来，江西省政府有关部门、江西省电力公司积极响应国家节能减排工作要求，重视电力需求侧新技术新产品应用，积极推广蓄能与热泵项目。

1.2.1 建立电力需求侧管理长效工作机制，设立电力需求侧管理专项资金

政府相关部门出台蓄能技术推广应用鼓励政策，设立电力需求侧管理专项资金，先后制定《江西省电力需求侧管理办法实施细则》、《江西省电力需求侧管理专项资金管理办法》、《关于充分利用峰谷分时电价政策鼓励用好低谷电力的指导意见》等。江西省电力公司建立电力需求侧管理工作体系，加强地市供电公司和县（区）供电公司电力需求侧管理，以确保电力需求侧管理工作的顺利开展，下发《关于对电力蓄能项目实行归口管理的通知》、《关于加强电力蓄能项目评审工作的通知》、《江西地区蓄能用电项目电参数测试方案》等一系列管理制度、规范和要求，建立了公司系统较为完备的管理制度体系，有效指导、规范了公司系统电力需求侧管理工作。对省内电力蓄能空调项目的申报、管理及检测都作出了相关规定。

1.2.2 江西蓄能装置优惠电价

目前江西省使用常规空调的商业电价：不满1 kV，电价为1.058 4元/kWh；1～10 kV，电价为1.043 4元/kWh。

全省直供电区域的蓄热式电热锅炉、冰(水)蓄冷装置优惠电价如表1。

表1蓄能优惠电价 元/kWh

1.2.3 加大蓄能产品的宣传推广力度，积极推广蓄能用电设备，建设示范工程项目

通过建立电力需求侧管理工作网络，举办专题讲座、召开研讨会、发放资料、技术展示、培训交流等形式，多层次、全方位宣传需求侧管理政策、技术和先进经验，让广大客户了解需求侧管理。近年来，公司系统召开电力蓄能技术研讨会13次，召开电力节能、蓄能产品推介会5次，省电力公司举办电力需求侧管理培训班14期，参培人员达6 500人次。印发了电力蓄能节能技术简讯22期，共2万多份，印发电力需求侧管理宣传单4万多份。

在实际工作中加大蓄能产品的宣传推广力度，主要在商业、非工业用户中推广蓄冷、蓄热技术。在客户用电报装时，所属供电公司相关受理人员就会向用电客户宣传蓄能技术，介绍蓄能产品特点和电价优惠政策，为客户提供经济合理的供电方案，引导客户采用蓄能方式用电，削峰填谷。

把示范项目建设作为电力需求侧管理工作的切入点，投入资金建设需求侧项目展示厅，推广实施蓄能、热泵等需求侧管理示范项目，在全省推动建设了省电力公司电力调度大楼，省电力科学研究院，宜春、吉安电力调度大楼，庐山电力休养院，井冈山井秀山庄，鹰潭农电大楼，南昌天虹商场，南昌大学第一附属医院，南昌皇冠大酒店等一批电力蓄能示范性工程，引导企业节能减排，创造良好的经济效益，建立品牌效应。制定具体实施方案，对示范项目实行分阶段、全过程管理，确保项目建设进度和示范效果。

1.2.4 建立电力蓄能项目档案

为加强电力蓄能设备的管理，江西省电力公司建立了电力蓄能项目档案。营销人员不定期地与各个已建成电力蓄能设备的企业联系，提供咨询，介绍国家出台的节能政策和新的节能技术，帮助用户解决用电过程中的实际问题。

2 江西省电力蓄能装置应用分析

江西省根据本地区自然地理条件，确定以蓄冷、热泵、电锅炉等蓄能技术作为推广重点，采用电力蓄能装置的多为大型酒店、宾馆、医院、机关、企事业单位、房地产、银行、商场、游泳馆等单位。蓄能装置的类型方面有：冰蓄冷、水蓄冷、电锅炉蓄热、空气源热泵等。蓄热电锅炉以其安全简便、热效率高等特点较早得到应用。随着技术的进步，2009年开始，空气源热泵热水机组蓄能装置得到了较多的应用，2010年开始有企业采用风冷冷热水机组蓄能装置，2011年开始有较多的单位安装了同时具备蓄冷、蓄热功能的蓄能装置，提高了效率，见表2。

表2 江西蓄能装置主要类型统计表

2.1 冰蓄冷

冰蓄冷代表着当今世界中央空调的先进水平，过去我国的冰蓄冷空调项目大多集中在北京、上海、浙江、江苏、广东等经济发达地区，他们各自拥有的冰蓄冷空调工程上百个。近年来随着冰蓄冷空调项目的大力发展及江西省政府、江西省电力公司及用户单位的多方努力，冰蓄冷空调项目在江西经历了从无到有的过程，有了长足的发展，目前拥有中航国际广场、南昌红谷中心中央空调系统、江西电力科学研究院、江西吉安电力调度大楼、江西宜春供电局、江西日报社、丰城人民医院、江西浙大网新环保工程公司、江西创业大厦（浙江大学科技园）、江西九江昌泰国际大酒店等20多个冰蓄冷空调工程，对移峰填谷，平衡电网负荷起到了较大的作用。

2.2 蓄热

由于江西经济的发展和冬冷夏热的天气特点，人们在工作、生活中对热水的需求越来越多。医院、学校、游泳馆、宾馆、企事业单位较多选择了蓄热装置。由于技术的原因，蓄热装置比蓄冷装置更早在江西得到推广使用，2006、2007年江西新安装的蓄能装置大多为蓄热装置。蓄热电锅炉和空气源热泵以其安全简便、热效率高、环保等特点得到较多用户的选择使用。

2.2.1 空气源热泵

空气源热泵热水机组是一种新型的高效、环保、安全的节能产品，空气源热泵热水系统逐步替代电、燃气、燃油热水系统是必然趋势。该产品可以有效地解决目前国内有关部门对节约能源、环保安全等各方面较棘手的问题，利国利民，值得大力推广和应用。根据江西地处南方的特点，空气源热泵在江西得到了较大的发展，有约25家单位选择了空气源热泵机组。

2.2.2 蓄热电锅炉

蓄热电锅炉的制热设备容量和用电功率小于非蓄热系统，可有效减少用户侧配电容量。无污染、无噪声、安全可靠且自动化程度高，有利于环境保护和简化管理。充分利用电网峰谷分时电价差，蓄热系统的运行费用比即热系统低，分时电价差值越大，其运行费用节约越多。有20多家家单位选择了蓄热电锅炉机组，

2011年全省新投运电蓄能、热泵客户共15家，可转移负荷能力为7 000 kW，占2011年统调最大负荷比重的0.05%。客户电蓄能装置在低谷时段用电运行有明显的削峰填谷效果，提高了电网用电负荷率。

2012年3月，江西吉安市唯一一家国际五星级大型饭店采用电力蓄能装置顺利通过了江西省电力公司的评审，并享受优惠电价。该大型饭店总投资8.8亿元，建筑面积8.2万m2，集住宿、餐厅、会议中心等十几个项目于一体，采用的电力蓄能装置具备蓄冷和蓄热功能，可在用电高峰时段转移负荷658 kW，缓解了有序用电时段的供电压力。在江西，越来越多的客户开始选择电力蓄能设备。

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［1］国家发展和改革委员会,国家电网公司.电力需求侧管理工作指南[M].北京：中国电力出版社,2007.

［2］张永铨.我国蓄冷技术的应用[J].电力需求侧管理，2012(2)：1-3.

［3］方贵银.蓄冷空调工程实用新技术[M].北京：人民邮电出版社,2000.

Development and application of Jiangxi electric power energy storage

ZHOU Qin1,ZHOU Qi2
(1.Jiangxi Electric Power Science and Reserach Institute,Nanchang 330096,China;2.Jiangxi Electric Power Company,Nanchang 330077,China)

1009-1831（2013）01-0029-03

F407.61;TK018

E

2012-11-09