基于预测负荷的暖通空调系统优化调度

随着我国“双碳”目标的提出,公共建筑能耗低碳化成为重点研究领域,其中基于冷热负荷预测结果优化供能系统调度策略是实现“按需供能”的有效技术手段。针对公共建筑,基于热阻法构建了冷热负荷预测模型,根据负荷预测结果,采用改进粒子群优化(PSO)算法对复合冷热源供能系统的负载、水网供回水温度和流量、阀门开度以及泵组启用台数进行迭代寻优,以供能系统运行成本、机组寿命和环保性为优化目标提出全工况最佳运行策略。基于研究成果对某公共建筑冬季供热系统进行节能改造,可在满足建筑热负荷、平衡水力工况和延长机组运行寿命的同时,分别实现降低泵组功耗10.66%、系统运行成本21.52%。结果符合理论实际,证明了所提方法的可行性与有效性,为公共建筑的按需供热、节能运行提供了有效参考。

微型冷热电联供系统的优化运行

研究了以燃气内燃机和吸附制冷机为核心的微型冷热电联供系统.以满足冷、热、电负荷需求时能源运行成本最低为优化目标,建立了联供系统经济最优化模型.并以应用场合负荷需求作为计算基础,得出具体的联供系统最优化运行策略.研究结果表明:联供系统具有良好的热经济性;联供系统最优化运行模式与能源价格有关,在天然气价格不变时,电价越高,联供系统运行经济性越好.

与电力系统协同区域型分布式冷热电联供能源系统集成方案

在分析了分布式冷热电联供系统(DES/CCHP)的研究和发展面临的新机遇的基础上,提出了与电力系统协同的区域型DES/CCHP的总体集成思路和技术集成方案。通过变结构的集成方式来实现系统结构与功能的协同优化,提出了多个区域型DES/CCHP、区域内其他形式的分布式能源系统、多源链式微网、多源环状热网和大电网的整合集成技术,并通过能源利用流程的动态组合,提出了协同互补运行方式。为清洁能源的高效、梯阶、互补利用及分布式可再生能源的规模化应用提供一种通用的集成方案。该集成方案将在湖南省创建国家示范性工程中得到应用。

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。

分布式冷热电联供能源系统经济性分析

冷热电联供/分布式能源系统(DES/CCHP)由于实现了能源的梯级、循环、高效利用和避免多次转换、传输损失的"就地直供",因而具有比传统方式高的能源利用效率和经济效益。我国不同地域气候、用能需求、经济条件,乃至地方政策等差异,对DES/CCHP系统经济性有很大影响。为此,重点对建筑物用途和所在地域不同导致的负荷及时间分布的差异、气电价格比,以及DES/CCHP项目所能得到的政策和经济支撑条件等3类因素对DES/CCHP系统经济性的影响进行了全面的分析:分析了冷热电负荷需求及时间分布、气电价格比影响DES/CCHP经济性的客观规律,提出了发挥集成优化和规模化的优势以改善项目经济性的对策;强调了政府规划、政策支撑、税收优惠等措施对增强DES/CCHP项目经济性的作用。

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.

燃料电池冷热电联供系统的技术评价指标研究

首先介绍了建筑物多联供系统传统技术评价指标,针对燃料电池联供系统的部分负荷优势,指出了传统的技术评价指标不能体现系统的年运行工况、运行时间的不足,提出了动态评价指标这一概念,将传统的静态技术评价指标改进为动态第一定律效率和动态第二定律效率两类指标,并在此基础上提出了年一次能耗因子和年二次能耗因子两个新指标,进而对FC-CCHP系统的地区适用性进行了分析,结果表明:运用新的技术评价指标可以更合理、准确地评价系统的性能,且所提出的技术评价指标亦具有一定的外延性,可以运用到以其他发电设备为原动机的建筑冷热电联供系统中,为建筑联供系统的合理科学评价提供了理论指导。

空间耦合粒子群优化算法及峰谷电价下IES-CCHP区域联合调度

综合能源系统中电力、天然气和热力系统之间的交互影响具有一定的相关性。考虑能源间转换关系以及系统对分时电价的响应,以最小化购售电计划交易成本、燃料成本和排放污染气体所产生的环境成本为目标,建立峰谷电价下冷热电联供(CCHP)系统区域联合环保经济调度模型。为解决粒子群优化算法求解模型时存在的优化效率低、易陷入局部最优、计算结果随机性强等问题,提出一种空间耦合粒子群优化算法。在粒子寻优多维参数空间上,通过引入耦合协调数学模型将各维参数有效耦合,从而使所有参数从总体上同时趋向最优解。仿真结果表明,相比经典粒子群优化算法和改进粒子群优化算法,空间耦合粒子群优化算法有较强的全局搜索能力和更可靠的优化计算结果;所提CCHP系统的联合调度模型能有效促进能源的高效利用、电力的经济调度和节能减排。

区域供冷系统经济性分析

根据冷源的不同居住区实行区域供冷可分为冷电分产和热电冷联产。以某住宅小区为例,对居住区实行区域供冷不同系统的经济性从初投资和运行费用两个方面进行了分析,为正确的进行区域供冷的冷源选择提供参考。

基于热电厂的热电冷三联产技术及评价标准

论述以原有热电厂为基础建立的热电冷联供系统的可行性、经济性和节能效率。该系统对城市局部的自有热网建设有所裨益 ,并能满足社会需求。经济分析证明 ,采用高参数的锅炉和汽轮机更具优势。

冷热电联产系统的两级调峰方案研究

当前冷热电联产系统多采用蓄能装置(如蓄能水箱)调节用户冷热日负荷的变化,但对于季节性负荷的峰谷差却没有很好的调节方法.针对这一问题,建立以燃气轮机为原动机的冷热电联产系统,利用回热器和蓄能水箱构建两级调峰系统,实现对日负荷和季节性负荷的同步调节.计算分析表明,在满足用户全年各时段冷热负荷的前提下,燃气轮机实现了全年满负荷发电,并且系统的节能效果也有所提高.

中国低碳能源格局中的天然气

2009年底的哥本哈根会议开启了世界走向低碳能源的新时代。为此，分析了低碳时代世界及中国一次能源构成的变化情况，结论指出：在控制温升不超过2℃的情况下，要求把能源消耗产生的COz控制在100×10^8t／a，这将导致目前石油、煤、天然气、核能与可再生能源在总能耗构成中的比率逆转和终端用能模式巨变，2020--2050年中国天然气将在工业燃料、商住和民用能源、调峰发电、交通几大领域占据主导或重要地位，并将在冷热电联供分布式能源系统、CNG汽车和LNG汽车技术领域自主创新，领先于世界；中国非常规天然气资源丰富、开发前景看好，自给率可达70％；2020--2030年中国天然气消费规模将达到（4000-6000）×10^8m^3／a，将对世界天然气市场发生积极、正面的影响。

燃气冷热电分布式能源机组调试及主要问题分析处理

介绍了武汉某燃气冷热电分布式能源站一期工程2台4.04 MW燃气内燃发电机组和2台3.60 MW烟气热水型溴化锂机组的系统构成和运行特点,分析了燃气冷热电分布式能源机组调试过程中内燃机轴承温度偏高、溴化锂机冷却水流量不足和冷热水流量偏差问题,以及内燃机缸套水管道排气不畅等问题,并提出了调试解决方案,可以为同类分布式能源机组调试提供参考。

天然气发动机驱动的制冷空调技术

介绍了天然气发动机驱动的制冷空调系统,并分析了利用天然气作为制冷空调能源与常规电制冷装置相比的优势。天然气发动机驱动的制冷空调系统可进行有效热回收,实现了能源的梯级利用,提高了系统的能源综合利用效率。

微型燃气透平热电冷联产技术应用的可行性

根据目前大庆油田的实际情况,对两种不同面积的建筑应用微型燃气透平热电冷联产技术进行方案设计,选择合适的微型燃气透平和空调机组,可使能源的综合利用率达到80%以上,达到了高效、节能的目的。

LCNG加气站冷热电三联供系统的应用研究

简述了国内外对LCNG冷能利用的研究及应用现状,设计了一种LCNG加气站冷热电三联供系统,该系统包括LCNG气化站系统和冷热电三联供系统。LCNG气化站系统包括LNG储罐、抽风机、LNG-冷媒换热器以及CNG压缩机;冷热电三联供系统包括冷媒-制冷剂换热器、冷媒储罐、发电机、废热回收装置、充电桩。LNG通过管道依次连接抽风机、LNG-冷媒换热器、冷媒储罐、冷媒-制冷剂换热器,再通过制冷循环将冷量传递到室内。本系统的有益效果是:LCNG气化站系统耦合冷热电三联供系统,实现能量梯级利用;天然气用于发电,产生的电能供充电桩使用,利用废热回收装置收集发电产生的热量,用于预热燃烧室入口端的天然气,提高发电效率;利用废热回收装置收集的热量加热LNG,使之转变为天然气,替代水浴式加热器的使用,起到节能的效果;本系统可以与传统的石化加油站结合,实现"油气电非"的综合使用。

建设工业园区冷热电联供的能源系统

近几年来,我国在天然气分布式冷热电联供方面发展迅速,但也存在诸多问题。文章认为国内目前对发展分布式冷热电联供还缺乏充分认识和足够的重视,应在工业园区发展能源集成供应系统,以形成能量的多次、逐级、循环利用。文章提出了各级政府的责任,而正确的决策与规划是实现产业快速发展的关键。

冷热水联供机组性能实验研究

建立了燃气内燃机驱动的冷热水联供系统,测量了空调名义工况条件下机组的制冷和供热性能,并实验研究了内燃机的转速对机组制冷和供热的影响特性。实验结果表明系统在空调名义工况条件下的制冷量467.1kW,供热量为148.7kW,一次能源利用率达1.9,与常规电制冷+锅炉供热相比能源节约率达37.8%。在实验测试的内燃机转速范围内制冷系统的制冷量和余热回收供热量随内燃机转速的降低而降低,但制冷系统和冷热水联供系统能源利用率均随内燃机转速的降低而升高,表明机组在部分负荷运行时,应优先调节内燃机的转速,从而确保系统具有较高的能源利用率。该联供系统有效回收利用了内燃机的余热,提高了能源利用率,商业化前景较好。

天然气分布式能源系统设计原则及机组配置方案

分布式能源具有广阔的发展前景。介绍了分布式能源的概念和意义及分布式能源的设计原则和选址原则。最后根据冷热负荷的性质及容量和规模大小就工业园区和机场、车站等2种用户,详细介绍了分布式能源系统装机方案及机组选型及配置方案。

欧洲固体氧化物燃料电池(SOFC)产业化现状

固体氧化物燃料电池(SOFC)具有燃料适用范围广、能量转换效率高(发电效率40%~60%,综合能效≥80%)、全固态结构、模块化组装、零污染等优点,作为固定式或分布式发电可增强电网清洁供电的能力、安全性、可靠性和稳定性.SOFC具有多种不同的结构,其发电规模覆盖几十瓦至百兆瓦,可根据不同的应用场景选择不同的结构,应用场景主要包括固定式发电、分布式供电、热(冷)电联供、交通车辆辅助动力电源等领域.国内的SOFC技术发展较晚,目前已取得一定的研究进展,并且能够自主研发出十几千瓦的SOFC发电系统,但与国际领先水平还有很大的差距,主要体现在输出功率、生产成本及使用寿命等方面.欧洲的SOFC技术处于国际领先水平,具有一批成功实现产品化的公司,通过对其技术和产品的调研,可深入的了解欧洲SOFC技术现状和发展趋势,为国内SOFC技术的发展提供借鉴作用.