冰蓄冷空调系统经济性分析

冰蓄冷空调系统经济性分析

摘要：现阶段，随着中国经济的快速发展，人们的生活水平也日益提高，推进

了空调系统的快速普及，所以空调用电量也越来越大，这便导致城市电力供需矛

盾愈发尖锐。而冰蓄冷空调系统便具有“移峰填谷”的特点，然而与常规空调相比，这种空调需要较大的初投资，所以经济性分析是冰蓄冷空调进推广应用的前提条件。鉴于此，本文针对冰蓄冷空调系统，分析了其特点、经济分析方法和常见的

影响因素，最后还以某工程为背景，分析比较了其和常规空调在经济性上的差别，仅供参考。

关键词：系统经济性；冰蓄冷空调；分析

目前，中国的电力需求增长得越来越快，年发电量和发电机组容量都名列世

界第二位。然而供电高峰电力不足、电力低谷过剩之间的矛盾却越来越突出，电

网的峰谷差多已远远超过最大负荷的1/3。所以，冰蓄冷空调系统以其“移峰填谷”电力负荷的作用而获得了越来越广泛的应用。但推广应用冰蓄冷空调系统的关键

在于用户经济收益的预期。

一、冰蓄冷空调系统的整体特点

1、“移峰填谷”是指制冷机组在晚上低谷期，蓄存冷量以供用电高峰段使用，

基于低谷段的优惠电价，能将总的运行费用降低；

2、与常规空调相比，冰蓄冷空调中的制冷设备用于满负荷运行时间更多，这对提高制冷机运行效率有利；

3、在夜间大气具有较低的温度，能将冷凝温度降低，进而同步提高制冷机的能效比COP（每降低1℃冷凝温度，约能将产冷量约提高2%）与制冷量；

4、与普通空调相比，蓄冷式空调往往会减少制冷机容量，乃至其附属电力及运转设备的功率或容量，进而节约投资上述设备的费用；而蓄冷空调系统却需要

更高的一次性投资，主要是增添了蓄冷用的设备；

5、“移峰填谷”使冰蓄冷系统在总体上将电能的利用率、使用输发电设备的效

率提高了；而对于每个蓄冷系统来说，往往比常规空调系统消耗更多的能源。这

主要是由于在进行蓄冷时，冰蓄冷空调系统往往会需要制冷机组降低蒸发温度，

而理论上每降低1℃的蒸发温度，则制冷机组需要平均约增加3%的耗电率；还有

蓄冷设备的二次换热及散热损失等。

二、冰蓄冷空调系统分析经济性的方法

在经济分析方法中，作为一种最早也最广的使用方法，简单静态经济评价法

一般用投资冰蓄冷空调所需添加的费用除以每年运行所节省的费用，来算出投资

回收期。

1、初投资冰蓄冷空调系统所需添加的费用

IS-IC=△I

其中，IS表示初投资冰蓄冷空调系统的费用（元）；IC表示初投资常规空调

系统的费用（元）；△I表示初投资冰蓄冷空调系统所需添加的费用（元）。

2、全年运行冰蓄冷空调系统所节约的费用

PC-PS=△P

其中，PS表示全年运行冰蓄冷空调系统的总电费（元）；PC表示全年运行常规空调系统的总电费（元）；△P表示全年运行冰蓄冷空调系所节约的电费（元）。

3、实际的投资回收期

△I/△P=n

其中，n表示实际的投资回收期（年）。

所用的简单静态经济评价法最直观简单，通常投资回收期在5年以下的被认

为可行经济。而蓄冷空调系统是长期性投资，对其效益展开分析时，除了要考虑

设备成本和其运行资金以外，还要考虑各种经济变化因素，比如，通货膨胀率等。所以，若投资回收期超过5年，则动态经济评价法更适用，评价也与实际更相符。

目前，随着工程量的不断增多以及资金量的快速增大，时间因素现己变为比

较方案时的重要因素。通过纳入资金时间价值，与资金运动规律更相符，评价也

与实际更相符。即与静态经济评价法相比，动态经济评价法更精确和完善，这种

方法包括动态分析回收期法与分析寿命周期投资法。

三、冰蓄冷空调系统影响经济性的因素

1、各地区的实际电价政策

（1）电力增容费及报装费等，会直接对初投资冰蓄冷空调系统产生影响。系统初投资会随电力增容费或报装费的增高而降低，有时甚至能使初投资比常规方

案还低。这样即使不改变其他电价政策，则很显然冰蓄冷方案也比常规方案好。

（2）峰谷电价结构会直接对冰蓄冷空调系统的实际运行费用产生影响，系统节省的运行费用会随峰谷电价差值的增大而变多，这样将大幅缩短投资回收期。

（3）在各地区还存在一些其他方面的电价调荷政策，比如，免息贷款、奖励性补贴等。

2、设计和运行冰蓄冷系统的策略

按运行策略，可将冰蓄冷系统划分为全部和部分两种蓄冷系统。其中全部蓄

冷系统往往完全利用低谷阶段电力，具有最强的移峰能力，能节省大量的电费，

但制冷机组和蓄冷装置需较大的装机容量，且初投资大；而部分蓄冷系统却相反，制冷机和蓄冷装置的容量不大，且初投资小，利用率高，但移峰能力却不强，仅

节省较少的电费。

3、系统送风温度

通过应用冰蓄冷方式，能制取低温冷冻水（1～3℃），供给处理空气的系统，可降低其送风温度到4～7℃（在常规空调系统约为13～15℃）。通过结合冰蓄

冷的低温送风技术，可以充分应用冰蓄冷系统制得的低温冷冻水，在某种程度上

将初投资降低，进而将系统经济性、竞争力提高。

四、分析工程案例

1、实际工程概况

位于某市的一栋大厦具有16000m2的总建筑面积，商城和娱乐城分别具有11000 m2和5000 m2的面积。其中商城空调从8：00运行至22：00，而娱乐城

空调全天候运行。

2、比较两种设计空调冷站的方案

（1）比较初投资：相较于常规空调系统，冰蓄冷空调系统添加了蓄冰设备，故其设备初投资更大；但通过冰蓄冷能降低制冷主机容量乃至电力增容费。而系

统总投资超过了常规空调系统。具体来说，中央空调冰蓄冷冷站的初投资约超过

了常规中央空调冷站的13%。

（2）比较运行费用：推行了分时电价政策，且冰蓄冷空调系统多在用电低谷期运行，故其年运行电费远低于常规空调系统，这便是这种冰蓄冷空调系统的主

要优势。而在该工程案例实践当中，峰谷运行电价比是3.2︰1，这样在年运行费

用上，冰蓄冷空调要比常规空调低23.4%，即全年运行冰蓄冷空调系所节约的电

费△P高达18.42万元。