徐凯
（深圳妈湾电力有限公司 广东深圳 518000）
摘要：能源的高效转化利用是节能环保的一个重要方面。我国北方大部分地区在冬季已实现集中供热，南方地区在夏季也可以探索实行集中供冷，这样不仅可以节能，还减少占用建筑空间。利用电厂蒸汽余热制冷，可以实现能源的梯级利用。
关键词：集中供冷、制冷机组、蒸汽、能源利用
能源的转化利用，一定是集中的、大规模的转化利用效率高，分散的、零星的转化利用效率低。例如，北方的冬天取暖，以前家家户户烧小煤炉的热效率只有15%至30左右；后来是一个片区或一个单位大院烧小锅炉，热效率在70%左右；现在为了环保，小锅炉全部拆除，改由热电厂集中供暖，电厂的锅炉热效率可以达到90%以上。差距为什么这样大呢？电厂作为一个专门机构，会安排专门的人才利用最新的技术不断改进锅炉的燃烧效率和热吸收；电厂为大量用户供暖并收费，能承受采用新技术的资金；提高锅炉热效率，相当于降低经营成本，电厂有动力去做这件事。所以集中供热的效率要远高于分散供热的效率。另外，从环保的角度，政府可以要求热电厂对燃煤（天然气）产生的废气进行环保处理，但政府无法要求每个家庭对煤炉产生的废气进行处理。
在北方可以集中供暖，那在南方是否可以集中供冷呢？至少从经济上分析是可行的。现在每个家庭用几台小空调机制冷，每栋写字楼自建制冷机房为本栋楼供冷，能源转化效率都不高。如果效仿北方集中供暖，在南方尤其是制冷需求集中的大城市建设大型制冷站，向周围用户供冷，那将大幅提高能源利用效率，降低用户成本。如果制冷站还能采用新技术、新理念那就更符合“节能减排”的时代要求了。深圳妈湾电厂在这方面做了有益的探索和实践。
集中供冷，经济可行
妈湾电厂地处海边，有6台燃煤机组，已全部达到国家超低排放标准。在离电厂大约2公里远的地方有一个小型工业园区，园区内有一个小型数据中心（IDC）需要大量供冷，另外还有其他办公楼、厂房需要供冷。数据中心（IDC）的对冷量需求稳定，但对供冷的可靠性要求也很高。
妈湾电厂计划在此工业园区投资建设一座制冷站，为这些用户供冷。制冷站的以蒸汽型溴化锂制冷机组为主设备、以电制冷机组为备用。溴化锂制冷机组所需的蒸汽来自电厂。经过经济测算，建设制冷站对工业区里的用户集中供冷，成本较低，对妈湾电厂、对用户是双赢。用户还节省了自建制冷站的场地费用和制冷站的运行维护费用。
采用多种运行方式，可靠供冷
本制冷站计划建有两台450冷吨的蒸汽型溴化锂机组、2台450冷吨的电制冷机组。这4台机组统一集中控制，正常时由溴化锂机组运行；溴化锂机组故障时，迅速转为电制冷机组运行。为了保证任何时候都能可靠供冷，机组转换期间由蓄冷罐供冷。
.png)
由于负荷波动，电制冷机组并不是总需要满负荷运行。在制冷需求不大时，制冷机采用变频控可以节能，一台制冷机的变频控制设备大约是10万元。但由于本项目中的电制冷机组是备用性质的，一年中运行时间不长。从经济效益方面分析，电制冷机组一台变频控制、一台不用变频控制，是最合算的。制冷机组之间的运行组合如下：
1、正常时，两台蒸汽型溴化锂机组运行
2、一台溴化锂机组故障时，启动一台电制冷机组（变频），形成“1台溴化锂机组+1台电制冷机组（变频）”的运行方式
3、蒸汽失去时，两台电制冷机组运行
可以看出，采用多种运行方式，制冷站的可靠性很高而且节能。
.png)
能源的梯级利用
制冷站所需蒸汽是电厂已发电做功后的低压蒸汽。在电厂发电系统里，高温高压的蒸汽推动汽轮机高速转动，从而带动发电机发电。从汽轮机出来之后的蒸汽称之为已做功的蒸汽，压力为2.8MPa、温度约为280度。通常这种蒸汽只能被回收，再加热成高温高压的蒸汽。可见用这种蒸汽来制冷，是余热利用。蒸汽进入溴化锂制冷机组制冷，从制冷机组排出来的蒸汽冷凝水，90度左右，收集起来供给医院、酒店使用。
.png)
可以看出，高温高压的蒸汽先后发电、制冷、制热水，真正实现了梯级利用，理论上能源转化利用率可达100%。
结束语
深圳前海自贸区正在大规模开发建设，区内的写字楼、商场、车站等需要大量冷源。按照传统方式，每栋写字楼或商场自建制冷间，不环保不经济，还需挤占写字楼宝贵的建筑空间。本制冷站项目在集中供冷，发电蒸汽余热的梯级利用等方面做了有益的探索实践，取得了可喜的经验成绩，值得在类似前海自贸区这种新开发区域里大规模推广。
参考文献：