作者简介：刘黎明（1975-），男，江西石城人，设备工程师，主要从事电子方面的研究。
摘要：对冰蓄冷空调系统经济效益的关键评价指标进行较详细的分析，并应用评价体系对厦门厦华火炬工业城冰蓄冷空调系统进行分析与评价，所得结论对该地区同规模冰蓄冷空调系统的设计与建造有一定参考和应用价值。
关键词：冰蓄冷；应用；经济评价
中图分类号：TP-9文献标志码：A文章编号：1000-8772（2009）18-0126-02
一、冰蓄冷空调经济评价指标与方法
现有文献[1-3]所涉及的冰蓄冷空调系统评价指标非常多，但对用户及社会来讲，其最关心的是能直接反映能否为其带来较大的经济效益的关键指标。本文选用以下关键指标对厦华火炬工业城冰蓄冷空调系统经济性进行实例分析。
（一）初投资增加率KM与使用电费节省率KP
KM=（△M/MC）*100%=（（Mb-MC）/MC）*100%（1）
KP（△P/PC）*100%=（（PC-Pb）/PC）*100%（2）
式（1）、（2）中Mb、MC分别为冰蓄冷空调系统与常规空调系统的初投资（元）；△M为冰蓄冷空调系统增加的初投资（元）；PC、Pb分别为常规空调系统与冰蓄冷空调系统的使用电费（元/年），△P为冰蓄冷空调系统全年使用电费的节省量（元/年）。
（二）增加投资的回收期T
在不考虑资金时间因数的增加投资的回收期T=△M/△Y，式中△M同式（1），△Y为冰蓄冷空调系统全年运行费用的节省量（元/年），其包含系统使用电费、运行人工费用和维修保养费用。增加投资的回收期T是冰蓄冷空调生存的关键指标之一，一般T应小于5年。
（三）高峰用电转移率ER
ER=1-（DQh/Qh），式中DQh、Qh分别为冰蓄冷空调系统白天高峰时段主机供冷量和空调系统高峰时段冷负荷。该指标主要反映冰蓄冷空调系统削高峰平低谷的能力。
（四）转换单位（每KW）高峰负荷需要的投资额
F=△M/△N，式中△M含义同式（1），△N为冰蓄冷空调系统较常规空调系统电力装机容量的减少量（KW）。该指标反映冰蓄冷空调系统移峰的代价。该指标与其他电网调峰方式所付出的代价进行比较得出的结论，可为国家电力部门在做出能源建设与管理决策时提供参考，其反映的是社会经济效益，也是冰蓄冷空调生存的关键指标之一。目前我国建造各类电厂（包括配套的输变电设施）的平均投资为：燃煤电厂9200元/KW、水电厂17000元/KW、核电厂17000元/KW[4]。
二、厦华火炬工业城冰蓄冷空调系统经济性分析
（一）工程概况
厦华火炬工业城总建筑面积约7万m2，空调面积约6.5万m2。
设计日峰值负荷为9063KW，设计日总冷负荷为76567KW.Hr。该系统采用负荷均衡的部分蓄冰运行策略，制冰时段为23：00-7：00，制冰量28431KW.Hr，供冷时段为9：00-18：00，主机供冷量48367KW.Hr，融冰供冷量28200KW.Hr。蓄冰槽总蓄冰容量为8086RT.Hr。制冷机选用3台双工况螺杆冷水机，单台制冷量520RT，制冰工况（-5.6℃）下，制冷量为341RT。蓄冰系统采用主机置于上游的单循环回路串联系统，冰槽布置于下游。
（二）设备初期投资及装机功率比较分析
1.冰蓄冷空调系统：双工况520RT冷水机3台，单台功率329KW；400m3/h冷却水塔3台，单台风机功率8.8KW；396m3/h乙二醇泵4台、单台功率为75KW；780m3/h冷冻水泵3台，单台功率为93KW；397m3/h冷却水泵3台、单台功率为37KW；10台TSU-761蓄冰槽、1台MTSU-476M蓄冰槽；2台MX25-BFM板式换热器；1台1T乙二醇膨胀水箱；6300gal乙二醇；控制系统1套。总投资1168.9万元，总装机功率1652.4KW。
2.常规空调系统：单工况520RT冷水机5台、冷却水塔5台、冷冻水泵3台、冷却水泵5台，以上设备其它性能参数同冰蓄冷空调系统，控制系统1套。总投资926.9万元，总装机功率2193KW。
根据以上数据计算可得，冰蓄冷空调系统比常规空调系统需多投资242万元，但前者可减少540.6KW装机功率，即至少可少装1台630KWA的变压器。
（三）系统单位功耗有效制冷量分析
1.空调工况：系统制冷量5484KW，冷水机功率987KW，冷却水泵功率120KW，冷却塔风机功率26.4KW，冷冻水泵功率231KW，系统总耗功率为1364KW。系统单位功耗有效制冷量=系统制冷量/系统总耗功率=4.02（KW/KW）。
2.蓄冰工况：系统制冷量3597KW，蓄冰设备冷量损失72KW，冷水机功率987KW，冷却水泵功率120KW，冷却塔风机功率26.4KW，冷冻水泵功率231KW，乙二醇泵功率426KW，系统总耗功率为1790KW。系统单位功耗有效制冷量=（系统制冷量-蓄冰设备冷量损失）/系统总耗功率=1.97（KW/KW）。
说明：（1）以上设备功率均为实际运行功率。（2）蓄冰设备冷量损失是指蓄冰设备在蓄冰和释冰过程中的不可逆传热损失和维护结构的“漏冷”，这部分能耗约占总能耗的2%-3%，本工程按2%计算。（3）本工程因末端所用的空气处理设备相同，所以风机耗功未进行比较。另该工程板式换热器的冷冻水侧压力降与冰水机乙二醇侧压力降相当，因此，两种系统的冷冻水泵扬程相等。而蓄冰系统比常规系统多出乙二醇泵的耗功量，因乙二醇泵在夜晚蓄冰和白天释冰供冷时的耗功相等，所以乙二醇泵的耗功按2倍计算。
（四）运行费用分析
1.电费
厦门现行电价政策：高峰时段：电价0.846元/度；低谷段：电价0.2992元/度；其余时间段为平峰段，电价0.5726元/度；变压器容量基价为26元/KVA.月。同时从2004年起福建省对冰蓄冷设备高峰时段用电电价按平峰段电价的优惠电价执行。
根据公司历年空调运行记录，年供冷平均运行天数为166天，其中小于40%负荷率的运行平均天数为21天，40%~70%负荷率的运行平均天数为38天，70%~100%负荷率的运行平均天数为61天，100%负荷率的运行平均天数为46天。
由空调系统日运行负荷分配、负荷率及根据系统单位耗功率有效制冷量可算出各负荷率运行状态下的日各时段用电量，日各时段用电量乘以各时段电价即可得日使用电费，再用各负荷率运行状态下的日用电量与日使用电费分别乘以年平均运行天数即得年用电量与年使用电费。
2.人工费
冰蓄冷空调系统运行班次比常规空调系统要多设置一班，每班为1人，按1500元/月的工资水平计算，冰蓄冷空调系统每年需增加1.8万元运行人工费。冰蓄冷空调系统与常规空调系统比较，系统常规维修工作量基本相当，维修人工费用增加量可忽略不计。
3.维修保养费
冰蓄冷空调系统维修保养费扣除用于制冰与融冰系统的维修保养费再加常规空调系统多出的冷水机组等设备的维修保养费即为常规空调系统维修保养费。根据厦华2004~2008年空调系统实际维修保养费分析来看，冰蓄冷空调系统年维修保养费较常规空调系统增约11%。其中冰蓄冷空调系统年维修保养费平均为16.93万元，常规空调系统年维修保养费平均为15.26万元。
（五）评价指标计算
根据以上分析数据结合评价指标计算方法计算可得，初投资增加率KM=29.5%；使用电费节省率KP=27.5%；增加投资的回收期T=4.9年；高峰用电转移率ER=37.7%；转换单位高峰负荷需要的投资额F=4477元/KW。
三、结论
从以上计算分析结果来看，该蓄冰空调系统对用户及社会都具有较好经济效益。电价结构及收费标准对冰蓄冷空调系统的经济效益起决定性作用，因此要加快冰蓄冷空调系统这一利国、利民的技术的推广与发展，除了大家要对其有全面客观的认志外，还需要政府积极倡导并给予经济优惠引导其发展，如进一步拉大峰谷分时电价、扩大分时电价应用范围等。
参考文献：
[1]刘东华，符永正，石三平，朱传斌.冰蓄冷空调系统的评价方法及其应用[J].暖通空调，2009，（3）：102-106.
[2]张华，王宜义.冰蓄冷空调系统的评价方法[J].节能技术，1997，（4）：44-46.
[3]俞炳丰.中央空调新技术及其应用[M].北京：化学工业出版社，2005.
[4]朱成章.深入学习电力需求侧管理[J].电力需求侧管理，2001，3（2）：8-10.
（责任编辑：张玲）