【适用环境要求】
适用行业领域
该解决方案广泛适用于各种工业园区、大型数据中心等供冷系统,大量引入可再生能源发电,辅以蓄冷技术,提高供冷系统经济性及可靠性,特别是如果足够多的可再生能源引入,可以使数据中心PUE无限逼近于1。
应用环境要求
本技术产品不受地区及气候限制,但需具备建设可再生能源的光照或风资源,且制冷机房附近有蓄冷装置的占地空间。
【技术产品简介】
基本运行原理
在制冷负载配电系统中接入大量的风电、光伏等可再生能源,电网与柴发等常规电源按照原设计为负载进行供电。蓄冷设施作为可再生能源发电与电网供电之间的能源存储调节环节,用来平抑可再生能源波动对于供冷可靠性的影响。对于数据中心领域,可最大限度地接入并利用可再生能源降低数据中心PUE,只需要很少量的UPS即可保障在风光、电网等电源均不能正常工作工况下的冷源供应。
工艺流程图表
核心优势亮点
该解决方案可保证电网供电部分充分利用峰谷电价差,比常规空调系统运行费用平均低30%~50%,部分风光资源好的地区可提供低于电网供电电价10%~50%的电源。蓄冷系统具有应急功能,断电时迅速将储存的冷量释放出来,提高了供冷系统的运行可靠性,降低能源系统初始投资。
相关参数描述
直驱永磁风力发电机组具有更宽调速范围,效率提高5%,机组部件减少,设备可利用率大于98%,省掉齿轮系统运行维护环节,综合成本有效降低约20%。蓄冷系统的整体效率可达到90%以上,通过防水保温及布水技术优化,系统整体转化率可达95%。
【经济效益分析】
投资回收周期
风光等可再生能源投资一般通过发电并进行电力销售可在6-8年内收回投资。蓄冷系统投资回收期在2-5年,项目条件好的新建项目可以在一年内回收投资金额。
应用效益情况
蓄冷系统利用峰谷电价差,可有效降低制冷系统的运行费用30%-50%,削减电力峰值负荷并减小电网峰谷负荷差距,降低电网公司的电力设施投入。通过引入大量的可再生能源降低数据中心PUE,使其无限接近于1,同时蓄冷系统可增加弃风电、弃光电等清洁能源的消纳,将碳排放降低到最低限度。
【潜力前景分析】
市场应用潜力
蓄冷系统可兼顾应急制冷和节费需求,在未来5年中,对于新建项目和改造项目都有巨大的市场潜力。2013年以来,我国数据中心总体规模快速增长,到2017年底,我国在用数据中心机架总体规模达到166万架,总体数量达到1844个;规划在建数据中心规模107万架,数量463个。据统计,在当前中国数据中心建成后,电费占运维总成本60%-70%,而空调所用电费在其中占40%左右。目前,我国的数据中心的平均PUE值在2.2-3.0之间,节能改造的空间巨大,初步估计为85亿元。
推广应用现状
目前,新建数据中心约90%采用蓄冷型制冷系统,主要目的是增加制冷系统的安全性和稳定性,减少备用电源系统的初始投资。新能源利用方面市场推广度较低,不足10%,原因包括政策、风光资源、客户意愿等。伴随着分散式电源政策开放、数据中心能耗标准的出台,市场应用前景潜力巨大。
【典型案例介绍】
江苏大丰中车风电产业园项目,采用了基于可再生能源的蓄能型中央空调制冷解决方案,项目位于江苏大丰经济开发区北区,园区规划面积10平方公里,分为风电总装区、塔筒叶片及大部件生产区、电机生产区、研发展示区、设备维护区、海洋工程区等功能区。解决方案包括1台2.0MW直驱永磁风机,100KW光伏、蓄水罐600m³(蓄冷蓄热)、消防水池500m³(蓄冷),项目建成后,客户的清洁能源用电占比达28%,中央空调运营费用降低30%。
【信息提供单位】
单位名称
北京天诚同创电气有限公司
单位简介
北京天诚同创电气有限公司,是金风科技旗下的全资子公司,客户端综合能源服务系统解决方案专家,专注于用户侧技术和产品的创新开发,围绕园区用户需求,利用物联网、数据分析等技术,提供智慧园区整体解决方案。
经过多年的探索实践,天诚同创已完善成型了以“智慧能源、智能安防、智能消防、智慧通行、智慧办公”等应用场景的“智慧园区解决方案”,主导制定了IEC三项国际微电网标准,成为多个智慧城市的战略合作伙伴,并为多家国内大型园区、企业提供了智慧园区整体解决方案。其中,安徽无为智慧能源项目已入选首批国家级“互联网+”智慧能源(能源互联网)示范项目。
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