沼气工程生物质能-太阳能互补供热系统优化设计

为实现沼气工程生物质能-太阳能互补供热系统经济效益最大化,文章以华北地区5000 m^3CSTR厌氧消化罐为实例,采用线性规划方法对该系统的关键参数进行优化。结果表明:该厌氧消化罐的散热量1月份最高,7月份最低,分别为330.02 kW和139.18 kW。笔者使用生物质能-太阳能互补供热系统为该CSTR发酵罐供热,当成型燃料锅炉功率为509.3 kW,太阳能集热器面积为1775.6 m^2,蓄热水箱容积为10.48 m^3时,折合年费用最低。此时,初投资为1871696元,年运行成本为169736元,折合年费用294515元。初始投资中,太阳能集热器的投资比例最大,占94.9%;生物质颗粒燃烧器占4.08%。运行成本中,生物质颗粒燃烧占75.26%。相比沼气热水锅炉、生物质锅炉与太阳能加热系统,生物质能-太阳能互补供热系统初始投资与年运行费用较低,更适合于中小规模的沼气工程,具有广泛的推广价值。

基于TRNSYS的太阳能与生物质能互补供热系统性能模拟分析

利用TRNSYS软件,对西藏地区太阳能与生物质能互补供热系统的两种典型方案进行了数值模拟,并采用系统能量效率和火用效率两个评价指标来分析两种典型方案的热力学性能。结果表明:生物质锅炉接入到冷水旁通管为最优方案,其能量效率高达75.63%、火用效率达37.59%.由最优方案的适用性和经济性分析得知,该最优方案能够满足用户的供热需求且在经济上是可行的。

太阳能和生物质能联合互补热电系统研究进展

过度使用化石能源会加剧环境与经济之间的矛盾,传统能源结构的变革势在必行。提高可再生能源利用比例是改变传统能源结构的重要举措。多能源互补有利于能源形成良性互动,取长补短,是可再生能源的利用趋势。对太阳能和生物质能联合互补热电系统有关文献进行了综述,并针对下一步互补技术研究提出了合理化建议,要坚持以寻求热力性能优良,经济上、技术上可行的能源利用系统为目标,通过提升子系统性能,寻求最优子系统集合方法,考虑生物质前处理能耗,建立更为完备的能源利用系统。

太阳能-动力复合驱动制冷循环的能量互补分析

低温太阳能集热器的效率高、成本低,但获取的热源温度偏低(<100℃),难以制取0℃以下的冷量。因此,本文提出采用太阳能-动力复合驱动的氨水制冷循环。为了剔除热和功的品位不同对复合制冷循环评价的困扰,本文采用热驱动性能系数(w)和热驱动制冷率(a)进行循环性能评价。采用Aspen Plus过程模拟软件,对复合制冷循环进行了模拟计算,考察了压缩机出口压力变化对低品位热在复合制冷循环中利用率的影响,分析了复合制冷循环中两种品位不同的能量在复合制冷过程中的互补机理。结果表明,在压缩机出口压力变化的过程中,存在最佳出口压力范围,使得复合制冷循环的性能最优。

太阳能与燃气-蒸汽联合循环互补性能分析

在世界能源储量短缺的背景下,如何提高现有能源可利用率已成为研究热点。太阳能作为一种清洁能源,为发展燃气-蒸汽联合循环(GTCC)系统提供了新的研究方向。将太阳能与燃气发电装置耦合在顶循环(布雷顿循环)的发电系统实现了新能源与传统燃机的多能互补综合利用。结合热力学第一定律理,搭建了整体热力学模型,利用Ebsilon模拟软件对太阳能互补联合循环(ISCC)系统和传统GTCC系统的运行性能参数进行了对比分析,并研究了不同法向直接辐照度(DNI)和大气环境温度对ISCC系统变工况下运行特性及整体节能的影响。研究表明,当天然气输入量为10kg/s时,GTCC系统循环热效率为39.8%,ISCC系统循环热效率为44.1%;在控制系统总输出电功率不变的条件下,ISCC系统能比GTCC系统节省2.638kg/s的天然气输入量。太阳能与传统GTCC的有机耦合使系统循环热效率和综合输出电功率大幅提高,并在经济性方面显现出较大优势。

风能-太阳能互补独立发电系统设计优化与分析

风能及太阳能,在互补独立的体系内能支持特有的发电系统。要明晰这一系统固有的经济特性及技术特性,需要接纳最优概念,来辨识最佳的预设方案。运算数值表示:这样的优化路径能获取可用的最优解。Pareto特有的体系配置能与设定好的要求契合。风能发电及关涉的太阳能带有补充的关联。互补独立架构下的发电系统优于惯常见到的单一系统。

基于太阳能-风能互补的WSN节点自供电系统研究

WSN节点作为无线监测传感系统的核心,在大量的工程项目中具有实用意义,尤其是对于供配电系统,当前已经开始广泛采用这一技术实现对所有电力参数的分析和监测工作。在这类节点运行过程中需要消耗一定的电能,当前开发出了自然能源转换系统完成具体的供电任务,本文研究了系统的建设目标和建设方法。

基于太阳能和燃气的多能互补系统热电负荷分配技术研究

随着新能源大规模并网,多能互补是电网发展的必然趋势,对于拥有多台并列运行机组的热电联产电厂面临着基于厂级的负荷分配问题。本文通过研究光伏电站和燃气-蒸汽联合循环机组的运行特性,确定机组的调度限制范围,并选定典型日负荷曲线对多能互补系统进行调度计算,获得实时负荷分配结果;同时,通过对同一负荷下不同机组运行组合方式的研究,获得该负荷下最优的运行组合方式。仿真计算表明:对于本文的研究对象,两抽凝式组合气耗量最小,一背一抽式次之,3台机组同时运行气耗量较大,因此,在机组运行限度范围内,应优先选用两抽凝式运行组合方式;每日在11:00-22:00时间段采用3台机组同时运行,其余时间段内采用2台抽凝式机组运行,可以有效降低机组启停次数。该结论在实现节能降耗的同时,为热电负荷调度提供数据和理论支持。

一种新型太阳能与生物质能互补发电系统

提出了一种CO_2近零排放的太阳能与生物质能互补发电系统,采用槽式太阳能集热与生物质能补燃有机结合的方式,工质水首先经过油水换热器,通过导热油间接吸收太阳能转变为370℃蒸汽,再通过生物质补燃转变为535℃蒸汽后进入蒸汽轮机组膨胀作功。模拟并分析了两种典型方案的热力学性能,设计工况下方案一系统出功为135.07 MW,发电效率为30.93%,方案二系统出功为152.03 MW,发电效率为29.59%。新系统有效解决了槽式太阳能单独热发电热效率低和生物质单独发电电站规模小的问题,为太阳能和生物质能的高效利用提供了一种新方法。

太阳能辅助沼气化学回热的新型冷热电联产系统模拟分析

提出了一种太阳能辅助沼气化学回热的新型冷热电联产系统,在新系统中考虑了沼气池的热负荷,并通过中温槽式太阳能生产大量水蒸气来构建一种高水碳比的沼气蒸汽重整工艺。基于Aspen Plus仿真软件,分析了水碳比对新系统和参比系统性能的影响。结果表明:在设计点工况下,新系统的发电效率较参比系统提高13.4%;在2个系统供冷量相同的情况下,新系统供热量较参比系统高1476.69 kW,增幅为110.62%;由于太阳能的引入带来了产电收益,集热温度为170℃时,新系统的太阳能净发电效率最低值(17%)仍高于集热温度为300~400℃时传统槽式太阳能热发电系统的最大发电效率(16%)。

3700 kW海浪能、风能、太阳能多能互补压缩空气储能海上电站的研究

介绍了一种利用海浪能、风能、太阳能多能互补压缩空气储能发电的新方式,并以3700 kW发电功率为例,详述了海上电站设计理念及电站具体结构设想,实现了海上大功率稳定发电,同时该海上电站还兼具"制冷+制热+海水淡化+电解制氢"等多种用途。

济南地区太阳能风能发电潜力分析与实施方案

指出了在济南地区发展可再生能源的重要性,依据济南地区标准年气象资料,进行了太阳总辐射强度和风速频率分析,探讨了济南地区太阳能和风能资源的潜力,通过风光互补发电实验系统的应用研究,分析了系统的经济效益和环境效益,为济南地区太阳能发电和风力发电的推广应用提供了理论依据。

光-煤互补复合发电系统综合性能分析

将扩容蒸发式槽式太阳能蒸汽发生系统与600 MW燃煤机组联合,构建了光-煤互补复合发电系统,建立了其变工况计算模型及技术经济评价模型,从太阳能侧、汽轮机侧及复合发电系统3方面进行了热力性能分析及技术经济性评估。结果表明,光-煤互补复合发电系统具有显著的节能减排效果,系统产生的太阳能蒸汽取代汽轮机第1段抽汽时效果最为明显,太阳能侧各指标随取代抽汽段数增大呈阶段性下降趋势,太阳能到电能的转换效率最高为23.5%;各集成模式下的单值发电成本相差不大,平均为0.19元/(kW·h);从净现值判断取代第1段抽汽是较好的选择,从净现值率、盈利能力判断取代第2段抽汽是较好的选择。

偏远海岛风-光互补海水淡化系统的优化设计

因地制宜地开发当地丰富的风能、太阳能等可再生清洁能源,并以此为动力进行海水淡化,是解决沿海及偏远海岛淡水供应不足的最佳方案。文章就三沙市永兴岛作为实施地,根据当地风能、太阳能和水资源情况,对风一光互补海水淡化系统进行优化设计及经济效益分析。

小功率风-光互补逆变控制器的设计

在风－光互补发电系统中，逆变控制器的品质是实现供电的关键．它直接影响系统的可靠性与使用寿命．介绍了小功率风－光互补逆变控制器的设计方法、结论分析与测试等内容．

太阳能光热与常规能源相结合的发电技术

文章介绍了国内外太阳能光热发电现状,对太阳能光热与常规能源相结合的发电技术进行了描述。分析了目前几种光热与常规能源结合的发电方法,对其适用范围、发展潜力和技术难点进行了评估。

浅析集中太阳能热水系统——分户燃气辅助加热系统设计原则及基本做法

本文简单介绍了集中太阳能热水系统(集中集热、集中储热、分户辅助加热)中的三种不同的分户燃气辅助加热系统的设计原则和基本做法,核心是通过对三种不同的分户燃气辅助加热系统的性能分析,制定出分户燃气辅助加热系统的设计原则和基本做法,并对档次不同的住宅采用何种分户辅助加热系统提出了相关建议。

基于遗传算法的风／光互补发电系统的优化设计

风能和太阳能是丰富清洁的可再生能源,风力发电和太阳能光伏发电是重要的后续能源,并将为能源结构的调整和环境的保护做出巨大贡献。本文设计了一种风／光互补发电系统,由于风／光互补发电系统具有强非线性,很难建立精确的数学模型,因此用传统的方法对其进行优化设计很难达到理想的效果。本文设计了一种遗传算法,并用该算法对一个已经运行的风／光互补发电系统进行了优化设计,结果证明了遗传算法在风／光互补发电系统优化设计中的有效性。最后,提出风／光互补发电系统的运行也具有非线性特点,用遗传算法对其进行动态管理是今后值得探讨的一个问题。

改进控制器在多能互补供暖系统中的应用

为缓解能源危机、综合利用能源、提高能源利用效率,研究了改进算法后的PSO-PID控制器在太阳能-燃气热泵与热网互补供热系统中的作用。构建太阳能-燃气热泵与热网互补供热仿真模型,并对加入改进控制器前后系统的运行特性进行对比。结果表明:加入改进控制器减弱了互补供热系统的滞后性,使得用户的室温更加稳定舒适;其运行过程中的各项参数都得到了较好的控制;热泵机组的COP从3.94上升到4.87,PER从1.62上升到2.25;系统在整个供暖季所消耗的标煤量仅为采用传统控制器下的93%;更好的提升了互补供热系统的性能,并使其在整个供暖季可以更加高效、稳定地运行;更好地提升了互补供热系统的性能,并使其在整个供暖季可以更加高效、稳定的运行。

一种新的关于风光互补发电IGBT逆变系统的设计

节能和环保已成为当今世界的两大主题。利用风能、太阳能发电是对两种最为理想、无污染的绿色再生资源的利用,目前已成为开发研究的一项重大课题。而如何解决好风能、太阳能、柴油机互补发电系统中的匹配问题是此课题的关键。文章介绍了在DSP微处理器的控制下,一种新的方法实现风机充电控制、太阳能充电控制、柴油机发电控制与逆变系统的结合,实现了系统的优化控制。