含光伏的天然气冷热电联供园区微网能量优化调度

天然气冷热电联供园区微网集供冷、供热、供电和供气于一体,具有能源梯级利用的优势,能够有效地提高能源的利用率,减少污染物的排放.本研究针对天然气冷热电联供园区微网的能量优化调度问题,以最小运行费用为目标建立了天然气冷热电联供园区微网的多时段动态优化调度模型,考虑了供冷网、供热网、供电网和供气网的网络运行特性约束,以及储电、储冷和储热多种类型储能装置对微网调度的影响.并基于场景法建立了考虑光伏出力随机波动的园区微网能量优化调度模型,通过快速调节储能装置的储放能功率等措施来平衡光伏出力的不确定波动.以某个天然气冷热电联供园区微网为例,验证了所提出优化调度模型的正确有效性.计算结果表明,所获得的微网运行调度方案能有效节约能量消耗,降低微网运行费用;多种类型储能装置的协同运行能够更有效地降低微网的运行费用,并有利于平抑光伏发电的不确定波动.

从燃煤热电联产到天然气冷热电联供——中国工业和建筑物从一次能源到终端利用模式的战略转型

燃煤热电联产(CHP)与天然气冷热电联供(DES/CCHP)是非常重要的能源系统技术。CHP着眼于一次能源转换效率的提高,但能采用CHP的工业有限,而建筑物用能中也只有冷季节的供暖,加之碳减排的压力,进一步压缩了燃煤CHP的发展空间。天然气的快速发展和科技进步催生了DES/CCHP技术,它以"高能高用、低能低用,温度对口、梯级利用"理论指导能源领域全过程的系统优化、能效提高,目标是高能效、经济性和碳减排。中国发展燃煤CHP和天然气CCHP都比世界迟了几十年,燃煤CHP仍将继续发挥作用,而加快发展天然气CCHP无疑更为重要。"十二五"期间新增GDP的相当大一部分是在新开发的工业园区和新城区,如果新区新增1200×108m3/a天然气用量,把发电和供冷、热、汽集成在一起,建设几百个百兆瓦级的区域型DES/CCHP,就能替代3×108t标煤/a,可比传统利用途径多替代约1×108t标煤/a。如何付诸实现,首先必须转变观念,要从能源全局和战略高度规划天然气CCHP;其次有关部门应尽快把提高能效、碳减排和碳排放份额指标分解落实到位;还要制定各种政策、法规给予支持。

天然气冷热电联供系统在某商场建筑中的应用分析

简要介绍天然气冷热电联供系统的国内外研究动态,从系统的优化配置、运行策略和性能分析几个方面列举一些对该领域有突出贡献的专家学者及其研究成果。针对一个典型的商场建筑冷热电联供系统进行性能分析,并将其与传统的供能方式进行了比较。

天然气冷热电联供系统在区域能源站的应用研究

近年区域能源系统快速发展,区域能源以能源站为核心,天然气冷热电联供系统的应用,能够更好的满足能源需求和供应匹配,为区域能源站的良性运行提供支持。本文主要从供能方案设计、系统运行方式以及联供系统节能减排效果这三个方面入手,对天然气冷热电联供系统在区域能源站的应用进行探究,仅供相关人员参考。

天然气冷热电联供过程热经济学优化分析

以年总成本最低为目标函数,建立了天然气冷热电联供系统热经济学模型。以北京某楼宇天然气冷热电联供系统为例,进行了热经济学模拟计算与分析。

我国天然气冷热电联供系统效益分析与市场研究

介绍了天然气冷热电联供系统(CCHP)的应用背景及工作原理,考虑发电内部成本、外部成本后,分别比较了天然气发电与燃煤发电、可再生能源发电的综合效益,以及天然气CCHP相对纯天然气发电的优势,得出了天然气CCHP是继高污染燃煤发电之后、规模化成熟应用可再生能源发电之前必然广泛采用的过渡性发电方式的结论。并在深入研究市场各方利益后,提出用天然气联供系统达到各方利益最大化的一些政策建议。

某车站综合体天然气冷热电联供系统方案研究

以某车站综合体作为研究对象,预测冷热电负荷,对以热定电、以电定热方式下的天然气冷热电联供系统的设备配置及系统流程进行分析。采用DEST模拟软件模拟车站综合体全年逐时冷热负荷。在估算电负荷时,考虑不同功能房间照明装置、用电设备的电负荷指标以及空调系统设备(空调末端装置、循环泵、冷却塔)的电负荷指标,根据相关用电装置逐时使用率对电负荷进行估算。在以热定电、以电定热方式下,天然气冷热电联供系统的设备配置及系统流程均存在差别。

天然气冷热电联供系统的多目标优化

以某酒店天然气冷热电联供系统作为研究对象,以运行模式、发电机组额定发电功率为设计变量,建立联供系统综合性能指标优化模型,对运行模式、发电机组额定发电功率进行寻优。运行模式包括以热定电、以电定热、热电结合,发电机组额定发电功率变化范围取300~2000 kW,综合性能指标的单项指标包括能效指标、经济指标、碳排放指标。综合性能指标均随发电机组额定发电功率增大而先减小后增大,存在最佳额定发电功率。对于该项目,以电定热的运行模式最优,发电机组最佳额定发电功率为550 kW。

天然气冷热电联供分布式能源系统优化调度

基于改进粒子群算法,提出天然气冷热电联供系统中各设备的优化调度模型,考虑冷热电平衡和各设备的运行约束条件,通过采用线性变化的惯性权重和变化的学习因子,提高了收敛速度,得到更优化的结果,确保联供系统运行成本最小。通过算例分析,得出联供系统在夏季冷负荷、电负荷高峰时段,增大燃气轮机净发电功率和溴化锂吸收式制冷机制冷量,增加了燃气消耗量,减少从电网取电功率,降低了夏季电网的供电压力,对电力和燃气起到了双重削峰填谷作用,具有良好的经济性。

低碳能源时代中国热电联产的发展趋势

在分析低碳时代中国乃至世界的能源结构将向以可再生能源和天然气为主转型,煤将通过CCS的方式清洁利用的发展趋势和中国热电联产（CHP）30年进展及其存在的问题的基础上,指出了中国热电联产（CHP）的2大趋势：①燃煤CHP将以大、中型煤气化多联产为主流;②天然气CHP将发展为分布式冷热电联供能源系统（DES/CCHP）,并替代煤成为工业和城市商住建筑物能源供应的主体.中国需借鉴西方CCHP成熟技术,结合国情集成创新,抓住工业化和城镇化的历史机遇,把发电与向工业用户供蒸汽,向公共建筑供暖、供冷和向民居供暖及生活热水结合起来;在10~20年内把能效提高到世均水平.

燃气轮机耦合地源热泵联供系统瞬态模拟与运行模式评估

针对燃气冷热电联供系统供能与负荷需求不平衡的问题,以及前期对负荷需求、资源条件、气象条件动态匹配关系研究的不足,提出一种燃气轮机耦合土壤源热泵多能联供系统及其动态分析模型,在TRNSYS平台上进行瞬态模拟和分析.以北京某商业综合体为典型案例,通过设置不同的控制条件,分别对热跟随、电跟随和混合运行模式下进行了系统瞬态模拟和性能参数计算,并从费用年值、一次能源消耗量和环境效益三个方面进行对比分析,为区域综合能源系统构建和运行模式选择提供理论依据.

楼宇型分布式能源与电空调供能方式对比

为了探究最佳的天然气利用方式与供能方式,本文基于以内燃机为原动机的天然气冷热电联供系统,建立了系统经济性模型,考虑到能源、环境、经济等因素对系统性能评估结果的影响,采用了多目标评价准则方法。以南京某医院建筑为研究对象,从两种不同的天然气利用方式出发,本文提出了天然气冷热电联供方案以及电空调方案,并与该项目可研报告及文献所提方案进行了比较分析,采用多目标评价准则方法对各方案进行评估,探究系统最佳供能方案及天然气利用方式,并研究了天然气价格以及电价对各方案性能的影响。

天然气分布式能源系统对燃气供应企业的影响

分析了天然气分布式能源系统的特点及发展现状。以西安铁路北客站分布式能源站项目为例,分析了该系统对燃气供应企业的影响。

分布式天然气CCHP系统应用研究现状与前景

介绍了分布式天然气冷热电联供(CCHP)系统的国内外应用研究现状及系统设备种类,综述了目前CCHP系统在热力学研究、经济性研究以及应用优化研究中的主要方法和结论,分析了CCHP系统的应用局限和发展前景。

多能互补综合能源系统在温泉酒店的应用

多能互补综合能源系统是一种通过多种能源的相互补充、相互协调,为建筑物提供冷、热、电供应的能源供应模式,是提高综合能源利用率、实现节能减排的关键。以某温泉酒店能源需求为基础,根据该酒店用能特点,提出了以天然气分布式冷热电联供系统为主,水源热泵系统、电制冷以及燃气供热系统相结合的多能互补综合能源供应方案。通过介绍该能源系统设计思路及工艺流程,为多能互补分布式能源站设计提供参考,以期促进能源清洁生产并推动能源高效利用。

面向工程应用的用户级综合能源系统规划

用户级综合能源系统是提高用户用能效率和用能经济性的重要手段。该文从实际工程应用的角度出发,提出一种基于最大利用小时数的用户级综合能源系统规划流程和方法。首先,建立用户级综合能源系统的整体模型和关键设备模型,描述各类能源在长期运行中的转换与流动关系。其次,提出包含前期资料收集、负荷预测、天然气冷热电联供系统容量预配置、设备选型与容量配置四个主要步骤的规划流程,并建立了用户级综合能源系统优化规划模型,模型以全规划周期建设和运行成本最低为目标,考虑了功率约束、能量约束、设备运行约束和用户场地约束等条件,并通过Matlab调用YALMIP工具包和CPLEX求解器进行求解。最后,分别以医院、工业园区的用户级综合能源系统为典型算例,验证了所述方法在不同用能类型和用能特性场景下的有效性,并对设备年最大利用小时数、用户电负荷占比、天然气价格等关键因素进行了灵敏度分析。

天然气CHP、CCHP系统在工业企业的应用

介绍了天然气热电联供(CHP)系统、天然气冷热电联供(CCHP)系统在我国的发展现状,提出在工业企业应用天然气CHP、CCHP系统,改变采用一次能源直接供应热风、热水的现状,实现能源的梯级利用,提高能源利用效率。

四大技术支撑北京能源结构调整

能源与环境是与当今社会发展密不可分的两大主题.北京市在目前的快速发展时期,面临最为严峻的问题之一就是能源与环境.随着2008年奥运会申办成功,更突现了解决这一问题的紧迫性.

宾馆建筑CCHP系统运行方式的仿真评估

上海地区某宾馆建筑兼有电力、供冷、供暖、生活热水需求,采用燃气内燃机发电机组驱动的天然气冷热电联供系统(简称CCHP系统)。采用Modelica动态仿真软件建立CCHP系统仿真模型,模拟不同运行方式的经济性与环保性。在对宾馆建筑进行负荷分析的基础上,对CCHP系统设备进行选型,提出两种运行方式:方式1,CCHP系统全年8 760 h不间断运行。方式2,燃气内燃机发电机组22:00—次日6:00关闭,在燃气内燃机发电机组关闭时段,采用市电供电,生活热水由燃气锅炉制备,供暖、制冷需求由溴化锂吸收式热泵机组通过补燃方式满足。运行方式1、2的年运行费用分别为217.95×10^4、231.46×10^4元/a,年二氧化碳排放量分别为1 199、1 542 t/a。运行方式1的经济性与环保性均更优。