2. 商业楼宇空调需求响应潜力评估
评估对象与边界
以某写字楼中央空调系统为对象，评估需求响应（DR）潜力。系统边界包括：2 台离心式冷水机组（单台额定制冷量 800 RT，额定功率约 480 kW）、3 台冷冻水泵、3 台冷却水泵、4 台冷却塔风机及末端 AHU。DR 期间可调节的对象为：冷水机组出水温度设定值、机组启停台数、水泵变频频率、冷却塔风机台数。
评估所需的基础数据：
- 室外温度曲线（逐时，典型夏季日 32–38 ℃）
- occupancy 曲线（工作日 8:00–18:00 为在楼高峰，午间 12:00–13:00 略降）
- 运行 schedule：工作日 7:30 预冷启动，18:30 关机；非工作日仅保留值班负荷
- 历史负荷数据：用于建立基线，取 DR 事件前 5 个相似日（同类工作日、室外温度偏差 ±2 ℃ 内）的平均逐时功率
基线负荷与可调容量计算
基线采用“前 5 相似日平均法”。设第 d 个相似日 t 时刻的空调总功率为 Pd,t，则基线：
P_base(t) = (1/5) * Σ P_d,t (d = 1..5)可调容量（削减量）由三部分叠加：
- 温度重设：冷冻水出水温度由 7 ℃ 提升至 9–11 ℃，机组 COP 提升，功率下降约 8%–15%。
- 台数控制：停运 1 台冷水机组，削减约 480 kW（需确认剩余机组可承担负荷）。
- 辅机降频：冷冻/冷却水泵频率由 50 Hz 降至 40–45 Hz，辅机功率按相似定律约降至 51%–73%。
不同削减深度下的可调容量与持续时间需满足末端温升约束：DR 期间室内温度允许上浮不超过 1.5 ℃，据此确定最大持续时间。
潜力评估表（示例数据）
下表为基于上述方法、以某典型夏季工作日 14:00–16:00 为 DR 窗口的示例评估结果。表中数据为教学示例，实际项目需以现场实测或经校准的模型输出为准。
| 削减深度 | 调节手段 | 可调容量 (kW) | 持续时间 (min) | 室内温升 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|---|
| 轻度 (10%) | 出水温度 7→9℃，辅机 48 Hz | ≈ 120 | ≥ 120 | ≤ 0.5℃ | 日常优化、短时响应 |
| 中度 (20%) | 出水温度 7→10℃，停 1 台机组，辅机 45 Hz | ≈ 280 | 60 ~ 90 | 0.8 ~ 1.2℃ | 常规 DR 事件 |
| 深度 (30%) | 出水温度 7→11℃，停 1 台机组，辅机 40 Hz | ≈ 420 | 30 ~ 45 | 1.2 ~ 1.5℃ | 高激励 DR 事件 |
| 极限 (40%) | 深度手段 + 冷却塔停 2 台 | ≈ 520 | 15 ~ 25 | 1.5℃ 临界 | 紧急削峰、短时支撑 |
使用建议：实际评估时，先用历史数据拟合 P_base(t)，再逐项叠加调节手段的功率变化量，最后用室内温度仿真或实测校验持续时间。若温升接近 1.5℃，应缩短持续时间或降低削减深度。
注意：表中“可调容量”为叠加估算值，未考虑机组最小负荷率、水泵最低频率、冷却塔出水温度下限等约束。实际可调容量可能低于表中数值，需逐项校核。