随着全球气温的不断上升，空调系统对电力的需求也在不断增加，给电网带来了巨大的压力。为了应对这一挑战，美国的楼宇管理者开始采用一种创新的解决方案——冰块储能技术。这种技术不仅能够有效降低电费，还能减少碳排放，为环境保护做出贡献。
冰块储能技术的工作原理
冰块储能，从技术原理上讲，属于冰蓄冷的范畴。其核心机制是在电力低谷时段，通常是夜间，利用相对低廉的电价运行制冷设备，将水制成冰块，把冷量以冰的形式储存起来。而在白天用电高峰、电价高昂且空调等制冷需求大增时，这些储存的冰块逐渐融化，释放出冷量，为楼宇提供制冷服务，从而减少甚至避免在高峰时段开启耗电量巨大的制冷主机。例如，Ice Energy的Ice Bear系统在夜间冻结水，然后在白天用电高峰时利用冰块为建筑提供冷却，从而避免使用高能耗的空调压缩机。这种方法可以显著降低高峰时段的冷却负荷，据估算可减少高达95%。
冰块储能技术的优势
降低电费：通过在非高峰时段储存能量，在高峰时段使用冰块进行冷却，可以显著降低电力消耗和电费。
减少碳排放：使用冰块储能技术可以减少对化石燃料的依赖，降低碳排放。
提高电网可靠性：通过减少高峰时段的电力需求，冰块储能技术有助于缓解电网的负担，提高电网的可靠性和稳定性。
图：美国楼宇管理者利用冰块储能技术降低电费（图源：cnBeta）
实际应用案例
Ice Energy的Ice Bear系统：已经在超过40个公用事业公司中得到应用，帮助客户管理空调负荷，减少电费。
Nostromo Energy的IceBrick系统：该系统通过在非高峰时段冻结水，在高峰时段释放冷能来冷却建筑。IceBrick系统具有模块化设计，可以根据建筑的需求进行定制安装。例如，加利福尼亚的Beverly Hilton和Waldorf Astoria酒店已经安装了IceBrick系统，预计冷却成本将减少一半。
冰块储能技术为楼宇管理者带来了多重效益。经济层面，利用峰谷电价差，可显著降低电费成本，电价峰谷差值越大，节省的费用越多。此外，还能减少制冷设备的初始投资，因为可以适当降低制冷主机的容量。从环保角度看，该技术有助于平衡电网负荷，减少高峰时段的电力需求，从而降低电厂为满足高峰负荷而额外发电所产生的碳排放，助力节能减排。
未来展望
冰块储能技术不仅在商业建筑中具有广泛的应用前景，还可以扩展到住宅领域，为更多用户提供节能和环保的解决方案。随着技术的不断进步和应用的推广，冰块储能有望在全球范围内得到更广泛的应用，为应对气候变化和能源危机做出更大的贡献。
总之，冰块储能技术为楼宇管理者提供了一种有效的解决方案，既能降低运营成本，又能减少对环境的影响。这种技术的应用和发展，标志着我们在可持续能源利用方面迈出了重要的一步。
