面向碳中和的区域供冷系统和海上风电的协同规划分析

城市区域供冷系统要实现碳中和,需要从区域外输入零碳可再生能源。该文对带有大规模蓄冷的区域供冷系统与海上风电的源荷储一体化协同规划做分析,探索区域供冷系统实现碳中和的路径,以及区域供冷系统如何更好消纳海上风电。根据区域供冷系统供冷负荷与海上风电发电负荷率各自的时间规律,提出了制冷机、海上风电、谷段蓄冷时长等装机容量匹配和源荷储能量平衡的数学模型,并对区域供冷系统能耗100%采用海上风电和100%消纳夜间谷段风电两个场景进行分析,得出不同场景的装机容量匹配,以及全年海上风电消纳比例变化和区域供冷系统利用可再生能源比例变化。随着制冷机装机容量的增加,夜间谷段风电消纳比例与区域供冷系统蓄冷量占比均增加。随着风电装机的增加,区域供冷系统电力供应中风电的比例逐渐增加。增加谷段蓄冷小时数、增加制冷机装机容量、增加风电装机容量均可以提高风电蓄冷占比,该文对上述影响因素做了量化分析。

专利视角下的区域供冷能源站蓄冷技术

区域供冷是指对一定区域内的建筑物群,由一个或多个能源站集中制取冷媒,通过区域管网提供给最终用户,实现用户制冷要求。区域供冷由于其高效、清洁、绿色的特点,近年来受到广泛关注。区域供冷通常包括四个基本组成部分:能源站、输配管网、用户端接口和末端设备。本文将以国内外1951-2022年期间申请公开的区域供冷专利技术为研究对象,对区域供冷能源站的冷源配置进行分析,以期为相关行业提供参考。

论区域供冷企业固定资产管理中的问题与解决措施

随着我国社会经济的发展,近年来探索低碳能源发展之路越发成为聚焦点。区域供冷作为新兴城区的能源解决方案之一,在南方的新城区建设越来越受到重视。区域供冷与其他能源系统一样,是能源项目中最为核心的资产,具有使用寿命长、维护保养费高等特点。而企业也越来越认识到了做好核心固定资产管理的作用,积极加强了内部固定资产管理,并取得了一定的成效。但如何做好核心固定资产的管理,仍存在较多问题有待优化。基于此,本文以能源企业的区域集中供冷为例,简单概述了该类固定资产管理的特点、固定资产管理存在的问题以及相关解决措施,以期帮助同类企业尽快提升其固定资产管理工作质量。

区域供冷系统冷却水管路水力仿真优化

建立了区域供冷系统冷却水管路精细化水力仿真模型,采用理论分析与实验相结合的方法,对深圳前海10号制冷站1期冷却水系统设计与运行数据进行了分析。实验校核结果表明,采用本文仿真模型能较精确地计算整个管路系统及分段管路压降,可以较为精确地预测冷却水管路水力学现象,并用于工程分析。利用仿真模型得到了管路所有管件的阻力及各个管件的机械功耗,提出了高效机房管路减阻优化方法。与传统设计计算模型的对比发现,传统水力计算中90°弯头、三通等管件的局部阻力系数取值偏大导致管路水泵扬程计算结果与实际值有较大偏差。

区域供冷输配一级泵系统能耗量化分析

基于管网动力学数学模型,以某城市综合体区域供冷项目为例,定量分析了区域供冷输配一级泵系统在输送管网始端定压差和末端定压差2种不同控制方案下的全年逐时运行能耗。结果表明,相比始端定压差方案,末端定压差方案的年运行耗电量低29.7%。该工程末端定压差方案具有负荷调节精度高、运行能耗低的优点,建议采用。

区域供冷项目高效集中冷站运行能效分析

本文结合广东某区域供冷项目,首先对水系统管路进行优化,降低水阻力;其次优化冷站设备选型,确保设备在源头上能效高效;最后基于系统节能优化控制策略,采用逐时能耗仿真计算方法对系统全年运行能效进行模拟,对高效系统方案的能耗、能效和经济性进行分析。结果表明,实现冰蓄冷系统空调工况全年运行能效比达到3.8以上;冰蓄冷系统蓄冰工况全年运行能效比达到3.3以上,冰蓄冷系统全年运行能效比达到3.6以上。使区域供冷系统全年运行能效提高20%以上,变频方案全年节费率为19.2%,投资回收期2年左右,推动区域供冷系统的全面能效升级与行业进步。

区域供冷系统外管网输配水泵运行工作区分析

提出了区域供冷系统外管网输配水泵运行工作区,并给出了相应水泵工作区的水力计算数学模型,对前海10号站供冷管网的511个运行工况组合进行了计算,得到了不同管网流量下水泵扬程的运行上限和下限。计算结果表明:在100%用户接入率、100%入驻率的100%负荷日,水泵运行扬程范围最大,例如70%管网总负荷率时,扬程变化可达6 m。在较小负荷日,水泵运行扬程范围变窄。同时,将水泵工作区结果与传统管网阻抗法进行关联,得到前海10号站管网的管网阻抗,结果表明,管网总流量相等时,管网阻抗最大值与最小值存在数量级的差别。所得水泵工作区模型结果可用于指导水泵设计选型,其要求在整个水泵工作区内,水泵能够选择合适的台数与频率,并运行在高效区。此外,根据文章模型还可以通过测量各板换间换热站的冷冻水流量实时数据,预测冷站需要向管网供应的冷冻水流量和扬程,从而确定水泵运行台数与频率,简化外网输送泵的运行控制。

区域供冷外融冰串并联系统应用分析

区域供冷系统常采用静态外融冰冰蓄冷技术,而外融冰系统中,主机和融冰系统可分为串联或并联2种连接方式。本文结合海南陵水地区实际项目案例,分别介绍了串联系统和并联系统的设计方案,并从系统能效、初投资、运行成本与管理等方面比较了各自的优缺点,为类似项目系统的搭建提供参照。

“双碳”背景下区域供冷的应用与展望

随着城镇化进程加快,城市空调碳排放、热岛效应及夏季电力供应短缺等问题愈加显著。区域供冷技术可有效降低传统空调相关的碳排放,利于电网“削峰填谷”且在峰谷电价政策下具有可观的经济效益。本文通过总结国内典型区域供冷项目特征,分析了区域供冷对用户、运营商、电力系统及城市环境等不同主体的意义,指出了“双碳”背景下区域供冷发展所面临的主要问题,为我国区域供冷技术未来的研究应用提供依据。

高效制冷与蓄冷耦合集中供冷系统经济运行敏感因素分析——以超大型城市核心区域供冷项目为例

以某超大型城市核心区域供冷蓄冷空调项目为例,分析了冰蓄冷、水蓄冷耦合系统的可行性和经济性。结果表明,该耦合集中供冷系统能提高设备的利用率和降低系统运行费用,达到电网削峰填谷和柔性用电的效果。

分布式区域供冷输配二级泵系统定压差方案比选

基于管网动力学数学模型,以某建筑综合体区域供冷项目为例,定量分析了分布式区域供冷输配二级泵系统在输送管网始端定压差和末端定压差2种不同控制方案下,管网泵和用户泵全年逐时运行能耗。结果表明,相比末端定压差方案,始端定压差方案的循环泵电动机容量低6.6%,年运行电耗低7.8%。该工程始端定压差方案具有投资小、能耗低及运行稳定的优点,建议采用。

区域供冷与数据中心的耦合性分析

随着5G、人工智能、云计算、大数据的发展,数据中心一方面向节点化、集群化、高功率化发展,同时又严格受到国家节能减排政策和低PUE值约束。因而其制冷系统必须朝绿色低碳、经济高效、安全可靠发展,与区域供冷属性越发契合。本文以某一数据中心为例,探索区域供冷与数据中心在经济性、可靠性、低PUE值三个方面的结合情况。分析可知,数据中心接入区域供冷后,可减少全生命周期成本1040万元,可靠性提升22.69%,同时PUE值降低13.17%,各方面均具有较好效益。

区域供冷系统能耗分析

针对区域供冷系统存在的能耗问题,通过对日本两个典型区域供冷项目具体案例的深入分析,指出其能耗水平,结合国内典型公共建筑分散供冷供暖系统的能耗数据,指出区域供冷高能耗的根源所在。在分析了国外一些成功区域供冷案例的成功之处后,进一步指出区域供冷遇到的各种问题,认为区域供冷系统节能的前提条件是具备高密度的冷负荷用户和足够量的廉价天然冷源。

区域供冷系统中冷冻水输送管线的优化设计

建立了确定区域供冷系统冷冻水输送管线最优水流速度和保温层最优厚度的优化模型 ,其目标函数为系统的年度费用 ,由冷冻水二级泵的年运行费用、冷冻水输送管线冷量损失费用、二级泵功耗导致的冷水温升所产生的费用、冷冻水二级泵的折旧和维修费用以及冷冻水输送管线折旧和维修费用 5个部分组成 .考虑全年变负荷运行的特点 ,在部分负荷时假设冷冻水的供回水温差不变 ,采用变频泵调节流量 .通过实例计算 ,得到以下结论 :对于区域供冷系统 ,存在最优的水流速度和保温层厚度 ;冷水输送距离对最优水流速度和保温层最优厚度没有影响 ;最优水流速度随电价升高而降低 ,随设计冷负荷增大而升高 ;保温层最优厚度随电价升高而增加 。

我国区域供冷的现状及发展

区域供冷系统在节能、环保和运行管理等方面都具有明显的优势,国外的技术已经相当先进成熟,但在我国尚处于起步阶段。简述了区域供冷和低温区域供冷的发展优势,特别是低温区域供冷不但能够实现大温差供水,减少管网水泵造价降低水泵运行能耗,并且可以实现低温送风,能够满足人们的舒适性要求;区域供冷和冰蓄冷的结合还可以达到移峰填谷的目的,缓解用电高峰,降低电厂容量等。介绍了区域供冷在国内外的发展过程、现状及在国内的发展展望,根据实际的区域供冷工程实例进行分析对我国区域供冷的发展提出了建议,希望能对我国区域供冷事业的发展起到促进作用。

广州大学城区域供冷3#制冷站的设计思考

根据3#制冷站的设计实践并结合近年来的技术发展,分析了区域供冷相关技术的特点,提出在区域供冷系统设计中应重视基于双蒸发器制冷机的蓄冰系统、外融冰开式供冷、分布泵管网水系统等的应用,以进一步提高区域供冷系统的技术经济性。

区域供冷系统逐时冷负荷的分析及数值预测

为了正确选择区域供冷系统设计负荷并优化其主机运行策略,对某区域供冷系统的逐时实际冷负荷变化规律及数值预测进行研究。通过对该区域供冷系统冷冻水供回水温度及流量进行实测,得到并分析实际逐时冷负荷;通过增加输入层数据,建立改进人工神经网络负荷预测模型并对预测值及其误差进行分析。研究结果表明:区域供冷系统在各负荷区间运行时间分布较均匀;在实测期间,系统在高负荷区间的运行时间所占比例为17.5%,最低负荷区间的运行时间所占比例为13.5%,其他负荷区间运行时间比例为15%～20%,这与单区域供冷系统负荷越大则运行时间越短的特点完全不同;并且区域供冷系统连续24h工作,实测日最小运行负荷仅为当日最大实际负荷的11.8%,逐时负荷变化范围大,这说明区域供冷系统更应注意机组容量选型和运行策略优化;由经改进人工神经网络算法得出的负荷预测值与实际值较吻合,其相对误差受用冷区域功能与特点的影响。

区域供冷系统供回水经济温差优化模型研究

从经济的角度综合考虑,基于动态年折算费用法建立了区域供冷系统供回水经济温差的优化模型,并以夏热冬冷地区某小区区域供冷系统为例,分析了用电价格、比摩阻、供冷距离以及空调负荷等因素对供回水经济温差的影响.结果表明,当供回水经济温差为6.3℃时,年度费用最低,此时供水温度为5.9℃,与常规设计温度7/12℃相比,每年可节约2.4万元,经济温差随电价的增加而减小,随比摩阻、供冷距离、空调负荷的增大而增大.

能源总线系统研究——半集中式区域供冷供热系统

提出了一种可集成化、规模化应用可再生能源或未利用能源的区域供冷供热系统形式,即能源总线系统.详述了其概念、设计原则、系统拓扑结构、优点、适用性、系统形式以及循环泵控制策略等,指出该系统兼备区域的规模优势与分散的灵活性,集中利用可再生能源或未利用能源,减小设备尺寸,又便于计费,且扩展性强,是新型节能环保的区域空调系统.

区域供冷系统最佳供冷面积探讨

对于容量已确定的热电厂 ,为实现热电冷联供 ,可以根据集中供冷区域空调负荷的特点 ,利用总能耗最小的原则 ,确定区域供冷系统最佳供冷面积 ,以便充分利用区域供冷系统优势 。