山东工业冰浆蓄冷储能

我国现有的蓄冰技术主要有盘管、冰球、片冰和冰浆等几种，目前应用较广的是盘管蓄冰，由金属或导热塑料制成的盘管置于蓄冰槽中，盘管之间充满着蓄冷介质--水，盘管内流经载冷剂--乙二醇，盘管蓄冰和融冰的过程中，蓄冷介质“水及冰”始终处于静止状态，因此盘管蓄冰又被称为静态蓄冰。动态蓄冰通常指的是蓄冷介质“水及冰”在蓄冷时处于运动过程中，目前已经得到产业化普及的动态冰蓄冷有三种技术形式：片冰滑落式、盐水冰浆和过冷水淡水冰浆。其明显特点是提高了结冰效率，降低了能耗，融冰便捷。片冰式和盐水冰浆式都无法使用常规主机、附属设备较多，盐水冰浆单机功率较小，片冰式对机房净高要求较高，这两种动态蓄冰技术在蓄冰空调系统领域的应用都较少。冰浆蓄冷工艺主要包括冰浆制备、储存、输送和释冷四个环节。山东工业冰浆蓄冷储能

宋文吉强调，大规模蓄冷是重要的储能调峰技术。以广州珠江新城为例，前40个中央空调的用电负荷就达到了106MW，约占广州从化抽水蓄能电站（8台30万kW机组）容量的1/20。相关规划实施后，珠江新城集中供冷系统采用冰蓄冷（约60MW电力负荷调节能力），使得制冷机的装机容量减少一半，不只大幅降低了峰谷差、而且减少了制冷剂的使用量，系统综合运行能效大幅提高。宋文吉介绍称，在蓄冷领域，不管是从国际组织数据，还是国内自己的调研数据来看，在商业楼宇和区域供冷这两个应用领域中，以水和冰为储冷介质的蓄冷技术都是比较成熟的技术，也是主流的技术。国内在水蓄冷、冰蓄冷的细分领域中也培育了一批优良的民族品牌，整体来看，中国蓄冷技术与日美欧并跑，处于国际先进水平。黑龙江过冷水动态冰浆蓄冷舱冰浆蓄冷系统具有良好的调节性能，适应不同场合的制冷需求。

动态冰浆由于具有蓄冷密度大、流动性和传热性能好等优点，现已被用于蓄冷空调系统中用于用电负荷的“移峰填谷”，还有用于工业处理过程和食品工程领域中。随着对动态冰浆技术的深入研究，其设备成本将降低、运行效率将提高，潜在的应用领域将进一步扩大，动态冰浆是一种非常实用的新技术。中国清洁供热平台讯：从成本来看，按目前储电综合成本约3000元/kWh，移峰1kWh的电力负荷，蓄冷的成本只为350-500元/kWh（LiB储能技术的10~20%）。此外，蓄冷的上下游产业配套比较成熟，规模化应用后的成本下降空间大。在6月22-23日于常州召开的2021年第三届中国储热大会上，中国科学院广州能源研究所研究员、储能技术研究室副主任宋文吉就“过冷水冰浆技术及其蓄冷应用”作主题演讲。

冰浆是由微小的冰晶和溶液组成，而溶液通常是由水和冰点调节剂（如乙二醇、乙醇或氯化钠等）构成。由于冰晶的融解潜热大，使得冰浆具有较高的蓄冷密度；同时由于冰晶具有较大的传热面积，使其具有较快的供冷速率和较好的温度调解特性。它不象传统的盘管式（内融冰、外融冰）和封装式（冰球、冰板）蓄冷系统的冰凝结在换热器的壁面上，增加了冰层的传热热阻，使其传热效率较低。冰浆蓄冷系统现已被用于空调系统中，夜间低谷时蓄冷，白天高峰时供冷，冰浆蓄冷空调系统的容量一般只有高峰冷负荷的20%—50%，使其整个系统小巧、紧凑。由于冰浆蓄冷空调系统具有低温送风特性，使得整个空调系统的风管、水管尺寸减小，冷量输送的功耗也大为降低，运行成本减小。冰浆蓄冷在食品加工、制药等行业具有巨大的应用潜力。

冰浆蓄冷于20世纪90年代开始发展起来，在节能意识极强的日本首先实现产业化应用。目前，纯水冰浆蓄冷已成为日本市场的技术主流，动态冰蓄冷技术又分为两个分支:一是纯水冰浆技术;一是盐水冰浆技术。纯水冰浆技术采用普通水(无任何添加成分)作为蓄冷介质，通过过冷却换热原理动态制取纯水冰浆。盐水冰浆的制取技术与其相同，但采用的是10%以下的稀盐水溶液(乙二醇、乙醇等)作为蓄冷介质，相应地生成的冰浆的温度低于纯水冰浆。从日本的使用情况来看，纯水式动态冰蓄冷技术是目前动态冰蓄冷技术的主流表示，盐水式动态冰蓄冷的实用案例相对较少。冰浆蓄冷系统在建筑领域，可用于空调制冷和热泵供暖。吉林新型冰浆蓄冷案例

冰浆蓄冷技术的发展，将带动相关产业链的升级和优化。山东工业冰浆蓄冷储能

夜间低谷电时，蓄冰罐中的水被输送至制冰板换的一侧，板换另一侧流经不断被双工况制冷主机降温的20%浓度乙二醇溶液，水在制冰板换和蓄冰罐之间循环、降温，直至0℃。0℃的水继续通过制冰板换降温至-2℃，这时主机乙二醇出水温度为-3.5℃左右并保持恒定，-2℃的过冷水流经板换出口侧的冰浆发生器，冰浆发生器的主要作用是提供凝结核，使得过冷水冷量释放产生冰浆，冰浆进入蓄冰罐中储存，经过过滤后，水继续循环降温、过冷、过冷释放、产生冰浆，较终整个蓄冰罐中充满了固体形态的冰浆--“雪”。山东工业冰浆蓄冷储能