金风智库 | 一个小水滴的奇妙之旅

我是一个普通的小水滴，学名H₂O，是地球上最常见的物质之一，我的族群是包括无机化合、人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分，在人类生产生活中扮演着重要角色。

我目前的职责是消防灭火，每天和小伙伴们在消防水池中时刻待命，发生火灾的时候在消防水泵大哥的帮助下，迅速赶到着火点消灭火源，保障人民生命财产安全。

这份工作非常重要，但由于我所在的公司防火工作做得好，我们基本上很难有用武之地，每天待在阴冷潮湿的消防水池中，相比之下隔壁空调水每天工作时间在管道中循环流动，将能量从能源站源源不断地运输到需要的地方，成就斐然，着实令我们羡慕。

小水滴的新日常

感谢新疆金风科技股份有限公司（下称“金风科技”）的工程师，最近小水滴得到了一份非常有价值的兼职工作——热能运输。我们的新工作搬运能量，价格低廉、电力相对过剩时购入装车，价格高昂、电力相对紧缺时卸货卖出。从而，我们枯燥无味的生活从此焕发出新的活力，在隔壁空调水“下班”后，电力低谷时期（23：00~7：00），我们消防水和地源热泵配合将电力转化成冷量储存在体内；电力高峰时期（10：00~15：00），我们在放冷水泵的帮助下通过板式换热器将冷量交换给空调水小伙伴。 

很多人会问，消防水职责重大怎么可以擅离职守？小水滴偷偷告诉大家，蓄冷的同时可以做到消防待命，消防水循环放冷时消防水池内水量并不会减少，意外发生时我们仍会第一时间赶到现场灭火，而且我们身上储存冷量的低温加成可以让我们更加容易地灭掉火源（消防水可以兼做蓄冷水是国家标准明文规定的）。

小水滴的新Boss

小水滴新工作的Boss……不是大家常规印象里的某人，而是金风科技工程师研发的一套控制系统，名叫金风科技蓄能智能控制系统（GW-ESW）。新工作的Boss太厉害了，它的触角遍布了整个能源站和消防水池，通过温度、压力、流量、液位等传感器实时地监测我们的状态，在它的领导和控制下，能源站里的地源热泵、空调侧循环泵、地源侧循环泵、蓄放冷泵、电动阀门协同行动，消防水池里的小伙伴们每天在消防水池中自循环就能够完成工作，省心不费力，还能通过电价峰谷差节约一大笔空调运行费用。

小水滴的新'技能'

不同工况下的多种运行模式

小水滴代表的蓄冷系统为制冷系统带来了多变的系统运行方式，在7、8月份的冷负荷大、尖峰电价工况下，可以选择尖峰时段最大化放冷，降低尖峰时段用电量，也可以选择与地源热泵联合运行，地源热泵作为基载主机，蓄冷系统作为可调节的调峰机组；其他月份随着外界温度的下降冷负荷也开始下降，夜间8小时的蓄冷量大部分情况下可以满足全天的制冷负荷，峰段和平段能源站用电负荷仅余空调侧循环泵和放冷泵，最大化节约空调运行费用。

根据运行模型和实际电费账单计算，小水滴利用峰谷电价差可以为整个园区降低空调运行费用20%以上，效果明显。

移峰填谷，降低电费

通过移峰填谷，地源热泵使用低谷电利用小水滴蓄冷3000RT·h以上，年度转移峰电量约388193kWh，年度移峰电量率为54.49%，年谷电利用率为43.81% 。

由于夏季制冷空调负荷是构成园区高峰用电负荷的主要部分，通过降低峰值空调用电负荷，小水滴还为整个园区降低最大需量约698kW，通过降低变压器容量可以来降低基本电费，保守计算折合为11万/年。

正常运行策略

能源站总电力负荷曲线对比变化图

园区总电力负荷曲线对比变化图

应急制冷

为了在员工到达公司的时候使工作环境温度就达到夏季供冷标准，受限于制冷设备响应速度和制冷系统的滞后效应（制冷机组需要约30分钟才能从停机状态逐步增加输出至满负荷），金风科技员工服务中心的工程师需要每天提前2个小时开启制冷机组制冷，另外在某些制冷设备故障的时候，备用冷源不足、响应速度慢也会导致室内温度失控从而给员工造成不好的体验。

小水滴在金风科技蓄能智能控制系统（GW-ESW）中应急制冷模式指引下，发挥蓄冷技术的应急制冷能力，可以在3分钟内达到放冷量满负荷峰值（1150RT，相当于3台制冷机组同时满负荷输出），在20分钟内使空调供水温度从28℃降至13℃，为建筑提供合格的冷源。

应急制冷模式可以增加制冷能力至原有制冷系统的2.6倍，响应时间缩短为原有制冷系统的1/6，大大提升制冷系统的可靠性和响应速度。在园区失去电网电力供应时，在分布式能源和储能的支持下，蓄冷系统应急制冷模式仅需要不到100kW的电力即可恢复园区的冷源供应。

例如，夏季高峰时段制冷机组突然发生故障，停机后一段时间内无法修复，造成建筑内部温度失控。这时候启用蓄冷空调系统的应急制冷模式，小水滴就可以“大显身手”，3分钟内达到放冷量最大值（原系统的2.6倍），半小时内迅速将室内温度恢复正常，最大限度地增加供冷系统的可靠性。

需求响应

基于蓄冷空调改造项目带来的用户侧可控资源，小水滴在金风科技蓄能智能控制系统（GW-ESW）指引下可以在不影响建筑供冷的情况下进行根据电网需求进行需求响应，最高可削减电力负荷698kW，时间可达5小时。小水滴也很荣幸地参加了亦庄开发区电力公司申报的863主动配电网项目，负责电力需求侧需求响应，在电网公司需要的时候鼎力支持，降低用电负荷，进行虚拟发电。

小 结

小水滴通过用电负荷在时间上的转移，通过冷量的存储变相地实现了电能的存储和利用，系统效率高达93%，可以广泛地应用在工业园区、商业建筑、办公楼、酒店、医院、学校的中央空调系统，也可以应用于体育馆、影剧院、音乐厅等负荷比较集中、变化较大的场合，还可以应用于医院、计算机房、军事设施、电话机房和易燃易爆物品仓库等应急设备所处的场所。

在节能、多能互补、区域能源站、智慧能源、智能微网、中央空调增容等项目中，均可以应用蓄冷技术。

小水滴的鸣谢

特别感谢开发区消防主管部门、金风科技员工服务中心、基建部、建设合作单位的同事，在大家的鼎力支持下，小水滴才有了兼职工作；也要感谢金风科技的工程师们，没有你们的辛勤努力、创造性工作，也不会有如今可靠简单、智能高效的蓄冷系统。

关于金风科技节能业务

金风节能业务运营单元是金风科技旗下全资子公司北京天诚同创电气有限公司节能产品事业部。北京天诚同创电气有限公司成立于2008年12月，专注于新能源发电及相关领域，凭借创新的技术、可靠的制造、优质的服务和卓越的系统集成能力，为全球清洁能源与节能环保领域的发展，提供以智能微电网为核心的智慧能效系统解决方案、光伏电站一站式服务和智能化关键设备。

如果大家也需要小水滴利用水蓄冷技术，实现节能增效，请联系[e-mail]，金风科技的工程师竭诚为您服务。

来源：金风科技微平台