燃料电池分布式供能技术发展现状及分析

燃料电池发电技术具有高效率、低污染、低噪声等特点,且易与碳捕集技术结合实现CO_(2)近零排放,已成为分布式供能领域的关键技术与重要方向。该文介绍燃料电池分布式供能技术的特点、种类及应用,总结国内外燃料电池分布式供能技术的政策规划和技术发展现状,探讨我国在燃料电池分布式供能领域技术发展趋势。预期未来我国以氢气和天然气为主要燃料类型的质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)和固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)技术将得到广泛应用,而应用于社区、医院、学校等大型公共场所的热电联供系统将是近期更易实现商业化的方向。最后,针对我国燃料电池分布式供能技术的开发推广,指出我国未来发展需综合考虑经济性和安全性,重点突破燃料电池关键技术的国产化,并完善燃料电池分布式供能的补贴政策和技术标准,进一步推动其产业化应用。

燃气分布式供能系统碳排放配额方案的分析及建议

梳理了当前全国和上海的碳排放配额方案中关于燃气分布式供能项目的核算方法,通过一个能源中心的算例来展现核算过程,分析了全国和上海方案的特点和适用性。提出了基准效率的概念,即足额获得碳排放配额时机组的热效率基准,并基于上海配额方案推算了供热机组配额指标蕴含的基准效率,得出燃气锅炉供热的基准效率为90%,燃气分布式供能机组基准效率为82%,并基于基准效率的机组,按供应1万t蒸汽进行测算,燃气分布式供能项目较燃气锅炉具有60%的减排效果。提出了进一步完善配额分配机制的建议,通过设置统一的供热排放系数、调整供电折算方法,建立配额引导激励机制,倡导使用碳排放核算工具指导能源项目建设和运行实践,推进高排放机组逐步转向使用低排放设备。

大型社区LNG分布式多联供系统优化分析

为改善能源结构,实现“双碳”目标,以10万人口的大型社区为研究对象,对社区的气、冷、热、电负荷进行预测。根据预测结果,使用EBSILON软件建立包括燃气轮机模块、余热利用模块和制冷模块在内的LNG分布式多联供系统,并对系统进行优化,实现LNG冷能利用、烟气余热利用和背压供冷供热。采用净电效率、第一热效率和效率来评价系统的性能,结果表明,设计工况下该系统上述3种效率均优于其他多联供系统。

燃气冷热电联供技术在分布式能源中的应用与发展

随着全球能源结构的转型和可持续发展目标的提出,分布式能源系统逐渐成为了能源领域的研究热点。燃气冷热电联供技术作为分布式能源的重要组成部分,具有高效、环保、灵活等优势,在节能减排、提高能源利用效率等方面发挥着重要作用。文章介绍了燃气冷热电联供技术的基本原理和分类,分析了其在分布式能源中的应用现状,探讨了其面临的挑战和未来的发展方向,旨在为燃气冷热电联供技术在分布式能源中的推广和应用提供参考。

EC风机在能源中心通风系统中的节能改造实践应用——以能源中心燃气分布式供能机房项目为例

通风系统在工业生产领域中扮演着重要角色,它不仅保障了室内空气质量、温度、湿度,还能有效地排除特定区域内的有毒有害和易爆气体,尤其是在天然气使用场所,完善的通风系统可以有效降低使用过程中因泄漏所引起的各类安全风险。以上海某大型区域集中式供能项目中的能源中心燃气分布式供能机房进排风系统为研究对象,通过实际项目改造案例,分析研究EC风机相比传统AC风机在进排风系统中的应用优势,分别从EC风机结构原理,风机优势,方案可行性和经济性,节能减排方面进行全面分析,以此验证EC风机在传统进排风系统优化升级改造中的应用可行性。

燃气分布式供能系统在区域能源站中的减排浅析

经常出现在区域能源站对比方案中的燃气分布式供能,是阶梯利用清洁能源的高效、节能和减碳技术,在我国“双碳”战略中发挥了重要作用。解析碳排放的组成,并从减少碳排放的角度,对燃气分布式能源系统中的不同设备进行比较,同时举例计算实际项目的减排率,提出优化计算方案,使其更贴近实际情况。再根据优化计算时的分析结果,浅析燃气分布式供能系统在减排方面的趋势,并对区域能源站技术路线的选择提出建议。

考虑分布式电源的配电网灾中-灾后两阶段协同韧性恢复决策

频繁的极端自然灾害极易引发配电网大规模故障,基于分布式电源的负荷恢复是提高配电网韧性水平的重要手段。然而,现有研究一般将灾中和灾后阶段进行独立决策,忽略了二者决策的连续性和耦合性,延缓了恢复进程。为此,文中提出一种基于灾中-灾后两阶段协同决策的配电网快速恢复方法,充分考虑灾中-灾后过程中的相互作用,综合分布式电源调度、网络拓扑改变、维修人员调度等在内的恢复措施,保障灾中-灾后阶段连续决策的最优性。首先,考虑灾后供能路径对灾中网络拓扑的需求关系,建立灾中阶段以分布式电源为核心的拓扑调整模型与负荷元胞恢复模型,实现部分重要负荷的供电;其次,考虑灾中决策对灾后恢复的影响,建立灾后阶段故障维修人员调度和负荷快速恢复的联合决策模型,实现所有负荷的有序恢复;然后,以灾中-灾后全阶段失负荷量最小为目标,实现灾中-灾后恢复的协同决策;最后,基于IEEE 123节点配电系统验证了所提模型的有效性。

基于双燃料原动机的天然气分布式能源方案设计

常规天然气分布式能源多选用以天然气为单燃料的陆用燃气轮机或燃气内燃机为原动机,常规应急电站多选用以柴油为单燃料的内燃机作为原动机。选取双燃料发动机为原动机,以天然气为能源开展相应的天然气分布式能源系统方案设计,从用户端各类能源的用能需求分析入手,以发电量最大化为原则,选取合适的余热转换技术,实现为客户提供最优化的供电、供冷和供热方案,能源综合利用率达到70%以上。验证了双燃料发动机作为天然气分布式能源的原动机,可以兼顾柴油机应急电站和天然气分布式能源的综合功能,为一种比较高效的能源利用方案,可以为后续实际工程应用提供指导。

工业园区分布式能源系统对区域大气污染物减排效果的评估研究

随着工业化进程的加速,大气污染问题不容忽视,其中工业园区的污染物排放对环境的影响尤要重视。分布式能源系统(DES)作为一种新型的能源解决方案,能够有效降低工业区域的污染物排放。本研究通过分析工业园区DES的运行机制及配置,探讨其对减少大气污染物的具体效果。研究结果表明,通过合理设计和优化能源配置,DES能有效降低SO2、NOx、颗粒物等重点大气污染物的排放。

基于医院建筑的天然气分布式能源系统运行策略

现阶段越来越多的医院采用天然气分布式能源系统供能。为研究医院建筑的天然气分布式能源系统运行策略,以我国西南地区某三甲医院作为研究对象,通过分析冷热电用能需求及用能特性,提出以天然气分布式能源系统为主、直燃型溴化锂机组以及燃气供热系统相结合的能源供应系统,并分析对比设备性能,确定装机方案。根据夏季、冬季典型日的逐时冷热负荷情况,结合医院具体情况,得出医院夏季供冷及冬季供暖运行策略,为医院后续运行提供参考。最后综合分析得出:天然气分布式能源系统具有较好的经济效益、环境效益及社会效益。系统综合能源利用效率可高达89.09%,节能率为7.99%,每年减少一次能源消耗折标煤约421.73 t,可有效减少CO_(2)、SO_(2)、NOX等污染物排放,同时有利于天然气和电力削峰填谷。

某医院分布式冷热电三联供技术应用

南京鼓楼医院江北国际医院采用的分布式能源供能,系统采用2台燃气内燃发电机组和2台烟气热水直燃型溴化锂机组与常规离心式冷水机组合,实现了燃气、电力多能互补型模式为医院提供稳定的中央空调供能。同时,医院以专业的合同能源管理模式进行项目的运维操作。从设计、建设、运营等阶段进行综合管理。发电机实现了并网调试运行,预计运行后机房系统综合能源利用率达到89%。

基于区域能源场景的燃气分布式供能系统减排实绩分析

天然气是我国碳中和行动中与零碳能源相伴的重要低碳能源,而燃气分布式能源是最高效的天然气应用技术,在碳达峰阶段有着重要的减碳作用。对基于区域能源中心的燃气分布式供能系统运行数据进行分析,验证与传统能源系统相比的节能减碳效果。结论表明,在区域能源冷热电运行中年度节能率可达14%,按上海电网电力排放因子测算年度减排CO_(2)7%以上。研究认为在区域能源中心,分布式能源系统通过运行优化可进一步提高节能减碳的能力,主要措施为加强运行管理,降低系统自耗电、调整供热模式并采取储热系统实现夏季供热负荷平衡和转移以提高供热占比。为此,提出运行优化和控制策略,为今后同类型项目提供指导和借鉴。

上海市某医学园区分布式供能系统可行性研究

分布式供能系统具有节能减排等优点。以上海市某医学园区为例,分析分布式供能系统的可行性。根据医学园区的负荷特点,研究分布式供能系统的装机方案,通过运行方式的变化,充分利用峰谷电价差来实现效益最大化。

高供低计分布式光伏用户功率因数调节电费分析研究

用户装有自发自用分布式电源时,其功率因数调节电费通常较高,特别是高供低计用户,其计算较为复杂,用户难以通过简单判断后制定措施以降低功率因数调节电费,针对此问题,文章以某企业电费为例分析功率因数调节电费的组成和计算方法,阐述了建立功率因数调节电费可采取的措施,结果表明功率因数调节电费可通过合理的方法进行优化,为自发自用分布式光伏用户优化计量方案和降低整体电费提供有效参考和理论支撑。

分布式冷热电三联供系统节能协调优化调度

分布式冷热电三联供将是能源利用的重要发展方向。为了揭示冷热电三联供生产成本和环境成本的潜在特性,引入供热当量性能系数,将冷、热、电能量等价转化,提出了新的冷热电联供生产成本和环境成本目标函数。针对冷热、电负荷需求的不匹配性和随机性,考虑机组运行在不同的冷热电生产状态下,结合分时电价,设立了冷热电协调成本函数。由此建立了含生产成本、环境成本和冷热电协调成本的多目标节能调度模型。运用目标隶属度函数模糊算法,将其转化为单目标优化并利用二次规划法求解。算例仿真结果表明,所提出的分布式冷热电联供节能调度的模型和方法,对能源高效利用、电力经济调度和污染排放减少是有效的。

蒙特卡罗法在分布式供能系统不确定性评价中的应用

分布式供能系统的设计和运行易受诸多不确定性因素的影响。文中以分布式供能系统优化运行程序和评价指标模型为基础,运用蒙特卡罗模拟方法对分布式供能项目进行不确定性评价。对某分布式供能系统进行了仿真研究,计算了系统各评价指标的概率分布及关键影响因素。案例计算结果表明:一次能源利用率预测的风险度较低,年能耗费用、年CO2减排率和年NOx减排率预测的风险度均较高;系统年能耗费用和一次能源利用率的最大影响因素为电负荷,年CO2减排率和年NOx减排率的最大影响因素为天然气价;多余电力上网政策对系统的4种评价指标均会产生一定的影响。计算结果同时验证了蒙特卡罗模拟方法在分布式供能系统不确定性评价中的有效性。

分布式供能的现状与发展

分布式供能作为一种高效清洁的供能方式,国外已发展多年并有许多成功应用业绩,在我国则起步不久,尚处探索阶段。结合现今供能系统存在的诸多问题,分析了分布式供能系统的特点及其优越性。分别对美、日、欧等发达国家和地区及我国的分布式供能系统运行状况进行了较详细的分析,指出了目前我国发展分布式供能应注意的若干问题。

分布式冷热电多联供系统的经济运行

分布式冷热电多联供系统中冷、热、电负荷的变化和平衡具有不同的特性和规律.基于冷、热、电负荷不同平衡要求,在总供能周期内,满足机组运行约束下,以系统各供能单元的联合供能成本最小为目标函数,求解最优供能方案;将分布式供能系统分为联合供能系统、区域供能系统和"配网供电,空调供热"的传统分供系统三类,以南方某大型居民区为应用实例,对比标准煤耗量和供能企业经济性2个指标,比较分析3种供能系统的调度结果;表明:该文提出的联合供能方式能显著提高一次能源利用率,具有良好的社会综合效益.

北京分布式能源冷热电联供系统并网交易研究

结合分布式能源冷热电联供(CCHP)系统在北京市的发展状况,重点探讨了其电力并网交易的问题。文中构建了CCHP系统并网的电价体系,提出了收取系统备用费的建议,探讨用会计成本和长期边际成本2种方法制定基本电价的计算模型。通过比较分析,认为采用长期边际成本定价的方法更能体现电网实际成本的增加,并以此模型来计算基本电价,按照北京电网的有关数据计算出了不同并网电压等级下的备用费收取额度。分析了CCHP系统的环境效益,最后提出了CCHP系统与大电网的并网交易模式和电价政策。

生物质气化的分布式冷热电联供系统研究

阐述了分布式冷热电联供系统的概念及特点,介绍了生物质气化系统的原理,并探讨了生物质气化冷热电联供系统的几种应用形式及各自的优缺点,分析了我国发展生物质气化冷热电联供系统的优势及面临的问题。最后指出生物质气化冷热电联供系统可实现能量的梯级利用,具有良好的社会、经济和环境效益,为高效综合利用我国生物质资源的重要途径之一。