多能源互补的分布式供能系统
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泛能微网构建一个多赢的能源系统泛能网是多能互补的分布式能源网络体系,由能源层、控制层、互智层三层网络结构组成。
利用能源和信息技术,将能源网、物联网和互联网高效集成的能源互联网,是现代能源体系的解决方案。
泛能网改变了能源利用方式,将能源利用效率提高20%。
能够降低PM2.5排放,实现节能环保降耗。
泛能站和泛能能效平台通过燃料化学能的梯级利用及对环境势能的借势增益,将整体能源利用效率由传统热电分产的40%~60%提高到85%以上。
通过河北省廊坊市新朝阳泛能微网工程,可以较为详尽的对这一多赢的能源系统进行解析。
新朝阳区块是廊坊市的核心商住聚集区之一。
涵盖了新朝阳购物中心、乐晟广场、北华航、管道局热力三处〔国际饭店、设计大厦、管道博物馆、住宅小区〕等不同业态,共覆盖人口5.7万人。
目前,该片区大多用户以自有设施供能,排放大,设施利用率普遍在30%~50%,如果直接用燃气锅炉替换燃煤锅炉,政府财政补贴压力大,用户用能本钱高,且设备利用率依然较低,供能本钱也较高。
为解决新朝阳区块能源供需问题,廊坊市启动新朝阳泛能微网工程,这不仅是当地政府力推的大气污染防治“蓝天行动〞中的重要组成局部,也是国家区域分布式能源示范工程。
该工程运用系统能效理论和泛能网技术,实现新朝阳周边用户互联互通,提高已有供用能设施利用率,并融入各类清洁能源和高效利用技术,助力区域整体能效提升和社会环保效应价值最大化。
实际上,早在2023年,作为廊坊本地企业的新奥集团就正式提出了“泛能网〞技术。
这是一种基于能源网、物质网和互联网耦合的创新技术。
2023年,泛能网技术确立了根底能源网、传感控制网、智慧互联网三层次系统架构,以及以泛能机、泛能站、泛能能效平台、泛能云等为核心的产品体系,并依托青岛中德生态园工程开始全面展示区域泛能网。
打破“竖井式〞思维长期以来,人们对能源的生产、利用方式都是一种相互割裂的“竖井式〞思维,各种能源各自垂直使用而未相互打通和相互转换,形成大量重复建设和浪费。
多能互补分布式供能系统运行节能效果评估
李金桃;杨雅鑫;李洋;雷艳;杜松;张林涛
【期刊名称】《能源与环境》
【年(卷),期】2022()1
【摘要】为了丰富多能互补分布式供能系统全年耗节能效果评估方法,通过分析现有的供能系统运行节能效果评估计算方法,指出现有评估方法应用于多能互补分布式供能系统节能量评估时存在的问题,提出一种可用于多能互补分布式供能系统运行节能效果评估方法。
并以贵州某多能互补分布式供能系统为工程案例,对该评估方法的操作流程进行了详细的阐述。
案例计算结果表明:相较于分供式供能系统,多能互补分布式供能系统全年运行能耗显著降低;本文所提供的多能互补分布式供能系统全年耗能量评估计算方法可用于不同供能方案间运行效果的评估、比较,为供能系统方案确定提供依据。
【总页数】4页(P11-14)
【作者】李金桃;杨雅鑫;李洋;雷艳;杜松;张林涛
【作者单位】贵州中建建筑科研设计院有限公司;北京城建亚泰建设集团有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TU113
【相关文献】
1.基于多能互补的公共机构建筑物冷热联供系统优化评估研究
2.多能互补供冷供热系统改造项目运行研究——地源热泵、太阳能及谷电蓄热系统的互补应用
3.多能
互补分布式综合供能系统及典型开发方案研究4.多能互补分布式综合供能系统及典型开发方案研究5.多能互补分布式综合供能系统及典型开发方案研究
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2 多能源互补的分布式能源技术一、技术名称:多能源互补的分布式能源技术二、技术类别:减碳技术三、所属领域及适用范围:电力、建筑行业分布式能源利用领域四、该技术应用现状及产业化情况分布式能源技术对能源进行综合梯级利用是我国能源领域的前沿技术之一,同时也被列入我国战略性新兴产业发展规划,发展前景广阔。
目前,我国的分布式供能系统发展还处于产业化初期阶段。
近10年来,已建成北京燃气大厦、北京会议中心、浦东国际机场、广东宏达工业园等各类分布式能源项目59项,电力装机容量达到176万kW。
2012年确立国家示范项目4个,共4万kW。
我国计划到2015年建成1000个分布式能源项目,10个典型性示范区域。
五、技术内容1.技术原理利用200℃以上的太阳能集热,将天然气、液体燃料等分解、重整为合成气,燃料热值得到增加,实现了太阳能向燃料化学能的转化和储存。
通过燃料与中低温太阳能热化学互补技术,可大幅度减小燃料燃烧过程的可用能损失,同时提高太阳能的转化利用效率,实现系统节能20%以上。
2.关键技术(1)太阳能热化学发电技术主要包括太阳能集热技术、太阳能燃料转换技术、富氢燃料发电技术、吸收式热泵技术等;(2)多能源互补的分布式能源系统集成技术主要包括多能源互补的分布式能源系统设计技术和全工况优化控制技术等。
3.工艺流程(1)燃料先经过加压和预热后,进入太阳能吸收/反应器,反应器内填充催化剂,燃料流经吸收/反应器内催化床层发生吸热的分解/重整反应,生成二次燃料气,所需反应热由太阳能直接提供;(2)经过吸收/反应器充分反应后的二次燃料气经过冷凝器冷却,未反应的燃料与产物气体分离;(3)产生的二次燃料气经过加压后,进入储气罐;作为燃料进入内燃机发电机组发电;(4)来自储气罐的燃料驱动富氢燃料内燃发动机发电,烟气和缸套水余热联合驱动吸收式制冷机制冷,通过换热器回收系统的低品位余热,生产采暖和生活热水。
具体工艺流程见图1。
图1多能源互补的分布式能源系统流程图六、主要技术指标1.发电功率可达百MW级;2.一次能源利用率80%~89%,太阳能所占份额15%~20%,太阳能热发电效率20%以上(常规太阳能热发电技术效率<15%)。
多能互补分布式能源关键技术发展研究摘要:构建清洁、低碳、高效的能源供给体系,开创安全高效的能源消费新局面是中国能源转型的方向和目标。
其中,多能互补系统可以充分地利用分布式能源和可再生能源,对提升可再生能源消纳比例和提高能源综合利用效率具有重要意义。
综述了目前中国国内外多能互补分布式能源主要技术的原理及特点,并重点介绍了燃气分布式能源、分布式光伏、蓄能系统、热泵技术等。
关键词:多能互补;燃气分布式;分布式光伏;蓄能1 引言中国能源正处于从总量扩张向提质增效转变的全新发展阶段,构建清洁低碳能源供给体系将成为中国能源发展的方向和目标。
其中,多能互补系统可以充分地利用分布式能源和可再生能源,对提升可再生能源消纳比例和提高能源综合利用效率具有重要意义。
多能互补分布式能源与传统供能系统很大的区别在于其丰富多样的电源形式,主要涵盖燃气轮机、内燃机、小水电、风力发电、光伏发电以及地热发电等。
此外还可配置储能设备,如飞轮储能、电池储能、超导储能、超级电容储能等多种形式储能。
分布式能源从空间、时间和特性上将多种能源进行整合互补,缓解整个系统波动,提升供能可靠性。
2 中国国内发展现状多能互补包括终端一体化集成供能系统和风光水火储多能互补系统两种类型。
为构建优良的多能互补分布式智慧能源系统,中国国内外研究团队不仅在多种能源组合方面尝试各种配置,在分布式电源、储能等方面也进行不断创新。
分布式电源指规模容量较小,产生的电能不需要大规模、远距离输送,与用户就近布置,直接进行就地消纳的微小型发电系统[1],其一般包括传统发电模块、可再生能源发电模块等。
相对于传统电源,分布式电源系统简单,各组件互相独立,容易控制,对负荷变动的适应性强,拥有很好的调峰能力。
同时由于采用了新兴发电模块与引入了可再生能源,对温室气体及固体废弃物减排也有很大的促进作用。
近年来,由于具有以上优点,分布式电源发展迅速,包括就近供电、海岛供电、保障供电、备用电源、“黑起动”电源等。
多能联供与分布式能源系统1. 引言多能联供与分布式能源系统是当前能源领域的研究热点之一。
随着全球经济的快速发展和人口的不断增长,对能源的需求也越来越大。
传统的集中式发电系统面临着诸多挑战,如供电不稳定、传输损耗大、对环境的影响等。
因此,人们开始探索一种新型的能源系统,即多能联供与分布式能源系统。
2. 多能联供概述多能联供是指将不同形式和来源的可再生和非可再生资源整合在一起,通过合理配置和利用这些资源来满足用户对不同形式和质量等级能量需求。
这种方式可以最大程度地提高资源利用效率,并减少环境污染。
3. 分布式能源系统概述分布式能源系统是指将发电、储存、输配等功能集成在一起,并将其部署在用户附近或负载中心附近,以满足用户需求。
与传统集中式发电方式相比,分布式发电具有灵活性高、可靠性强、安全性好等优点。
4. 多种资源整合利用多能联供与分布式能源系统的核心在于多种资源的整合利用。
通过合理配置太阳能、风能、地热能、生物质能等可再生资源,可以最大程度地提高能源利用效率。
此外,还可以利用燃气、石油等非可再生资源进行补充,以满足高质量的电力需求。
5. 多能联供与分布式储能技术在多能联供与分布式能源系统中,储存技术起着至关重要的作用。
通过储存技术,可以将电力在高需求期间进行储存,并在低需求期间释放出来。
目前常见的储存技术包括电池、超级电容器和氢气等。
6. 多维度优化配置多维度优化配置是多能联供与分布式系统设计中的重要环节。
通过合理配置发电设备和输配设备,并结合用户需求和环境条件等因素进行优化设计,可以最大程度地提高系统效率和稳定性。
7. 多级控制策略多级控制策略是保证多能联供与分布式系统稳定运行的关键。
通过建立层次化控制结构,并采用先进的控制算法和智能化技术,可以实现对系统的实时监测和调度,提高系统的可靠性和安全性。
8. 多能联供与分布式能源系统的应用多能联供与分布式能源系统已经在许多领域得到了广泛应用。
例如,它可以用于城市供电、工业生产、交通运输以及农村电化等方面。
doi:10.3969/j.issn.1009-3230.2020.04.008油田多能互补分布式能源站技术应用李㊀庆(大庆油田工程有限公司ꎬ大庆163000)摘㊀要:风㊁光伏等新能源发电项目兴起ꎬ需要火力发电机组做调峰ꎬ传统的天然气发电项目因成本问题受到限制ꎬ随着分布式能源站技术推广ꎬ利用燃气发电机组快速调峰能力ꎬ融合新能源发电ꎬ多能互补能源供应系统技术得以应用ꎬ新能源利用率显著提高ꎮ油田天然气资源丰富ꎬ风㊁光能充沛ꎬ电网规模容量大ꎬ诸多条件决定了油田具备建立多能互补能源系统的优势ꎮ对油田多能互补能源优化利用ꎬ多能互补分布式能源站建设方式ꎬ运行调节㊁能源梯级利用节能效果进行了分析研究ꎮ关键词:多能互补ꎻ分布式能源站ꎻ燃气发电ꎻ油田含油污水余热中图分类号:TE09㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:1009-3230(2020)04-0030-04OilfieldMulti-energyComplementaryDistributedEnergyStationTechnologyApplicationLIQing(DaqingOilfieldEngineeringCo.ꎬLtd.ꎬDaqing163000ꎬChina)Abstract:Theriseofwindꎬphotovoltaicandothernewenergypowergenerationprojectsrequirethermalpowergeneratingunitstoperformpeakshaving.Traditionalnaturalgaspowergenerationprojectsarelimitedduetocostissues.Withthepromotionofdistributedenergystationtechnologyꎬtheuseofgasgeneratorstoquicklypeakshavingcapabilitiesandintegrationofnewenergypowergenerationꎬmulti-energycomplementaryenergysupplysystemtechnologycanbeappliedꎬandtheutilizationrateofnewenergyhasbeensignificantlyimproved.Oilfieldsarerichinnaturalgasresourcesꎬabundantwindandsolarenergyꎬandlarge-scalepowergridcapacity.Manyconditionsdeterminetheadvantagesofoilfieldsinestablishingmulti-energycomplementaryenergysystems.Theoptimizationandutilizationofmulti-energycomplementaryenergysourcesintheoilfieldꎬtheconstructionmethodofmulti-energycomplementarydistributedenergystationsꎬoperationadjustmentꎬandenergy-savingeffectsofenergycascadeutilizationwereanalyzedandstudied.Keywords:complementarityꎻdistributedenergystationꎻgaspowergenerationꎻwasteheatofoilysewageinoilfield0㊀引㊀言收稿日期:2020-03-20㊀㊀修订日期:2020-03-26作者简介:李㊀庆(1967-)ꎬ男ꎬ本科ꎬ高级工程师ꎬ从事油田管道设计及能源动力研究工作ꎮ近几年我国天然气发电发展速度较快ꎬ因天然气价高ꎬ发电成本远高于传统煤电ꎬ未来规模发展受政策影响较大ꎮ新能源发电稳定性不佳ꎬ调峰能力不足ꎬ为天然气发电与新能源融合发展创造了条件ꎮ天然气发电与风电㊁光伏融合发展可解决弃风㊁弃光问题ꎬ提高发电小时数ꎬ降低发电成本ꎮ当前ꎬ风电㊁光伏等新能源的快速发展已是大势所趋ꎬ天然气作为传统能源在能源生产和消费革命的大背景下ꎬ必须要重新定位ꎬ处理好与新能源之间的发展关系ꎬ扩大天然气利用领域ꎬ探索天然气与风能㊁光能等清洁能源融合发展路径ꎮ确保在未来能源体系中占据有利地位ꎮ1㊀油田多能互补能源优化利用多能互补系统是传统分布式能源应用的拓展ꎬ多种能源按照不同资源条件和用能对象ꎬ采取多种能源互相补充和梯级利用ꎬ从而提升能源系统的综合利用效率ꎬ缓解能源供需矛盾ꎬ构成丰富的清洁㊁低碳供能结构体系ꎮ1.1㊀油田多能互补能源站建设优势1.1.1㊀风力资源大庆地区风能源开发潜力大ꎮ春秋风速偏大ꎬ冬夏风速较小ꎬ呈季风特征ꎮ年有效风速持续时间长ꎬ年平均风速3.8m/sꎬ个别地区在7m/s以上ꎬ年大于6级风日数为30天ꎬ70m轮毂高度全年有效风速可利用小时数为2816h以上ꎬ全市可供开发风电资源总量在500万kW以上ꎮ1.1.2㊀地热资源大庆油田低温余热丰富ꎬ用热需求大ꎮ油田最大可利用地热资源为含油污水ꎮ回注含油污水量195.17ˑ104m3/dꎬ含油污水的温度基本在30-35ħ之间ꎬ蕴含丰富的热能ꎮ按照水源热泵最高提取温度10ħ计算ꎬ每年可提取余热量折算101.8万t标准煤ꎮ1.1.3㊀油田电网大庆油田电力网消纳能力强ꎮ作为最大油田ꎬ疆域广阔ꎬ拥有自己的电厂与企业电网ꎬ电力网消纳能力强ꎮ同时拥有总量大ꎬ相对平稳的电力㊁热力需求ꎬ年发电量约50亿kW hꎬ年供电量150亿kW hꎮ1.1.4㊀技术路线油田多能互补分布能源站适合采用 终端模式 ꎬ实现多能协同供应和能源梯级利用ꎮ油田站场进行风㊁气㊁地热资源相互融合ꎬ气电㊁风电相互补充ꎬ最大限度消纳风电ꎬ气电调峰ꎬ稳定输出电量接入油田电网ꎻ燃气发电机组高温烟气余热回收ꎬ烟气型补燃吸收式热泵机组ꎬ回收含油污水余热ꎬ供站场用热ꎮ技术路线框图如图1所示ꎮ图12㊀油田多能互补分布式能源站油田分布式能源站采用风电-气电多能互补方式ꎬ保持发电系统输出功率在一段时间内相对稳定ꎬ以风力发电为主ꎬ不足的电量由燃气发电进行补充ꎬ机组产生的余热全部回收利用ꎮ风力发电与燃气发电在能源站升压至35kV后就近接入油田110kV变电所ꎮ为提高上网电量ꎬ风电场控制在最大功率跟踪模式ꎬ以最大程度利用风能ꎮ同时向区域电网能量管理系统上传输出功率等信息ꎮ能量管理系统综合风功率预测系统的数据和风电场传输的实时数据ꎬ得到燃机出力的基准值ꎬ对燃机出力进行调节ꎮ油田典型站场冬季生产㊁供暖供热负荷约9 5MWꎬ夏季生产供热负荷4.8MWꎬ选用2台燃气发电机组ꎬ额定发电功率5.838MWꎻ每台机组配1台烟气型补燃吸收式热泵机组ꎬ供热负荷5MWꎮ风力发电站规模可按照4台3MW风力发电机ꎮ本工程工艺系统流程框图如图2所示ꎮ3㊀油田多能互补分布式能源站节能分析3.1㊀分布式能源站运行机制燃气机组余热负荷与站场热负荷相匹配ꎬ最图2大限度实现能源梯级利用ꎮ全年发电功率分阶段稳定输出保持在8~12MW之间ꎬ年发电量约8250ˑ104kW hꎮ风力发电功率与燃气发电功率互补曲线图㊁油田站场用热负荷与气电提供热负荷曲线分别如图3-4所示ꎮ图3㊀风力发电功率与燃气发电功率曲线图3.2㊀多能互补能源站输出调节分布式能源站以分阶段输出稳定电量为基本原则ꎬ风电全部消纳ꎬ燃气发电做调峰ꎬ燃机余热全部回收ꎬ做到能源梯级利用ꎮ气电最大发电功率根据供热负荷的季节变化做调整ꎮ图4㊀站场用热负荷与燃气发电机组余热负荷曲线图风力电站与燃气发电功率变化曲线ꎬ燃气电站供热负荷变化曲线分别如图5-6所示ꎮ风电与气电电力输出互补关系如图7所示ꎮ风力发电站4台3MW风电机组ꎬ经计算全年利用小时数约2816小时ꎬ年发电量3380ˑ104kW hꎮ燃气电站2台5.838MW燃气发电机组ꎬ受供热负荷与总发电功率的限制ꎬ全年利用小时数约4173小时ꎬ年发电量4870ˑ104kW hꎮ3.3㊀分布式能源站消耗及产出分布式能源站夏季发电输出功率8MWꎬ冬季发电输出功率12MWꎮ年发电量为8250ˑ104kW hꎬ年供热量为19.8ˑ104GJꎬ年消耗天然气量为1096ˑ104Nm3ꎮ与同等规模燃气发电比较节省天然气约600ˑ104Nm3ꎮ图5㊀风力发电与燃气发电功率曲线图图6㊀燃气电站供热负荷曲线图图7㊀全年燃气发电量曲线图4㊀结束语天然气多能互补分布式能源站燃气内燃机组做风电调峰ꎬ负荷变化频率高ꎬ变化范围大ꎬ对国内燃气发动机组运行性能ꎬ发电系统调控技术提出较高要求ꎮ设备性能㊁调节技术突破ꎬ实现多能互补㊁能源梯级利用ꎬ可以为用户提供安全㊁稳定㊁可靠的电力和热力等能源保障ꎬ具有较好的经济效益和社会效益ꎮ。
多能互补分布式能源系统能效评估技术导则随着全球能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视,分布式能源系统越来越受到人们的关注和重视。
多能互补分布式能源系统是指将太阳能、风能、地热能、生物质能等多种可再生能源进行有效整合和利用的能源系统。
它具有灵活性高、可靠性强、环保性好等特点,因此被认为是未来能源系统的发展方向之一。
要评估多能互补分布式能源系统的能效,需要采用相应的技术导则。
能效评估技术导则是指对多能互补分布式能源系统的能源利用效率、资源利用率、系统稳定性、运行成本等方面进行评估的规范和指导。
首先,对于多能互补分布式能源系统的能源利用效率的评估,需要考虑到各种可再生能源在系统中的利用程度、能源转换过程中的能量损失、能源储存和输送过程中的能效等因素。
为此,可以采用能源利用效率指标对系统进行评估,比如计算系统的总能量输出与输入之比,以评估能源的有效利用程度。
其次,对于多能互补分布式能源系统的资源利用率的评估,需要考虑到系统对多种可再生能源的整合利用程度、系统对能源资源的综合利用效率等因素。
可以采用资源利用率指标对系统进行评估,比如计算系统对各种可再生能源的综合利用率,以评估系统对资源的有效利用程度。
另外,对于多能互补分布式能源系统的系统稳定性的评估,需要考虑到系统在不同工况和外部环境影响下的运行稳定性,比如系统在能源供给不足或过剩的情况下的运行稳定性、系统在外部环境恶劣条件下的运行稳定性等因素。
可以采用系统稳定性评估方法,比如建立系统运行模型,对系统在不同工况和外部环境影响下的运行特性进行分析,以评估系统的运行稳定性。
最后,对于多能互补分布式能源系统的运行成本的评估,需要考虑到系统建设和运行维护过程中的投资成本和运营管理过程中的运行成本等因素。
可以采用运行成本评估方法,比如计算系统的总投资成本和运行期间的总运行成本,以评估系统的运行成本。
综上所述,多能互补分布式能源系统能效评估技术导则是对多能互补分布式能源系统的能源利用效率、资源利用率、系统稳定性、运行成本等方面进行评估的规范和指导。
多能互补分布式能源与综合能源管理系统优化调度摘要:综合能源系统(IntegratedEnergySystem,IES)是指在规划、设计、建设和运行等过程中,对各类能源的产生、传输、存储、消费等环节进行有机协调与优化的社会综合能源产供销一体化系统。
综合能源系统以其灵活性、可靠性好,能源利用效率高,近年来在国内外应用愈加广泛。
关键词:多能互补;分布式能源;综合能源管理;互联网+智慧能源系统引言低碳化、智能化、高效化成了当今世界能源发展的大趋势。
多能参与、多目标优化、多变量控制的综合能源协同调度策略和数字化综合能源管廊的协同传输极大地促进了能源行业的发展同时实现了能源与信息等领域的技术融合与发展。
如今,以冷、热、电联供系统(combinedcoolingheatingandpower,CCHP)为依托,纵向考虑源-网-荷-储四个部分的区域综合能源系统(regionalintegratedenergysystem,RIES)实现了能源的梯级利用,提高了能源的利用率和区域的经济效益。
1综合能源系统结构综合能源系统并不是一个全新的系统,它以传统电力系统为核心,利用风、光、气等多种可再生资源,整合供冷/热、供气系统,从而实现了冷、热、电、气的协同供应。
典型的综合能源系统可以分为:能源供应端、能量转换设备、能量储存装置、能量输配系统和用户终端。
其中,能源供应端通常包含不止一种形式的能量,以发电为例,能源供应可以通过风光发电、燃气发电或传统的化石燃料发电等方式。
供应能源的多元化也保证了发电的可靠性,当某一能源供应端供能不足时,其他几种供能端能够实现能量的及时补足。
能量转换设备如电转气机组、燃气轮机、热泵、锅炉等设备能够实现不同形式的能量之间的转换,在能量不断从高品位到低品位降低的过程中,实现能量梯级利用的最大化。
能量储存设备的不断发展,减少了能量的大量浪费现象,在能量过剩时将其储存起来,便于后续能量短缺时的调节,提高了系统的灵活性。
分布式能源系统介绍分布式能源系统是一种能够在小范围内产生、转换、存储、分配和管理能源的系统。
它利用分散的能源资源,将能源产生和消耗相结合,实现能源的高效利用和可持续发展。
分布式能源系统与传统的集中式能源系统相比,具有更好的灵活性、可靠性、可持续性和环境友好性。
首先是能源产生。
分布式能源系统可以利用多种能源资源进行能源产生,如太阳能、风能、水能和生物能。
这些能源资源广泛分布于各个地区,可以充分利用当地的资源优势。
例如,利用太阳能光伏发电系统可以直接将太阳能转化为电能,而无需传输电能,不仅节约能源,还可以减少能源的损耗和环境污染。
其次是能源转换。
分布式能源系统将能源从一种形式转化为另一种形式,以适应不同的能源需求。
例如,将太阳能转化为电能,或者将生物能转化为液体燃料等。
能源转换可以实现能源的多样化利用,增加能源的可持续性和可靠性。
第三是能源储存。
分布式能源系统通过能源储存技术将多余的能源存储起来,以便在需要时使用。
能源储存可以解决能源供需不平衡的问题,提高能源系统的灵活性和可靠性。
例如,利用电池技术可以将太阳能发电系统产生的电能储存起来,以备不时之需。
第四是能源分配。
分布式能源系统将产生的能源分配给需要的地方,并保证能源的稳定供应。
能源分配可以通过能源网络、智能电网和能源交易市场等方式进行。
例如,利用微网技术可以将太阳能发电系统产生的电能分配给附近的用户,从而实现电能的局部供应和需求平衡。
最后是能源管理。
分布式能源系统通过能源管理技术对能源进行监测、控制和优化,以实现能源的高效利用和减少能源的浪费。
能源管理可以通过智能电表、能源监测系统和能源管理软件等进行。
例如,利用智能电表可以实时监测电能的使用情况,根据需要进行调整,以减少能源的浪费。
总之,分布式能源系统是一种灵活、可靠、可持续和环境友好的能源系统。
它能够利用分散的能源资源,满足不同地区和不同用户的能源需求,同时减少能源的损耗和环境污染,促进能源的可持续发展。
多能互补分布式能源关键技术发展研究【摘要】本文旨在探讨多能互补分布式能源的关键技术发展研究。
在我们对多能互补分布式能源进行了概述。
接着,正文部分分别从多能互补分布式能源的定义、发展现状、优势、挑战以及关键技术展开讨论。
在我们展望了多能互补分布式能源关键技术的未来发展。
本文旨在为多能互补分布式能源领域的研究者提供一些参考和启发,促进该领域的发展和创新。
【关键词】多能互补分布式能源、关键技术、发展现状、优势、挑战、展望、研究1. 引言1.1 多能互补分布式能源关键技术发展研究概述多能互补分布式能源是指通过不同能源形式的组合利用,实现能效互补和协同优化的能源系统。
其核心理念在于充分利用各种可再生能源资源,提高能源利用效率,减少对传统能源的依赖。
在当前能源转型的大背景下,多能互补分布式能源具有重要的意义和前景。
本文将从多个方面对多能互补分布式能源展开研究,包括定义、发展现状、优势、挑战和关键技术等内容。
通过深入探讨这些方面,可以更好地了解多能互补分布式能源的特点和发展趋势,为今后的研究和实践提供参考和指导。
2. 正文2.1 多能互补分布式能源的定义多能互补分布式能源是指利用多种不同能源相互协调和互补的方式,通过分布式能源系统进行能源转换和利用的一种新型能源模式。
其主要包括太阳能、风能、水能、地热能等多种可再生能源的整合利用,以及与传统能源如煤炭、石油、天然气等能源相结合的方式。
多能互补分布式能源的定义体现了能源综合利用和多元化发展的理念,将不同类型的能源无缝衔接,实现能源互补和协同发展。
通过分布式能源系统,能够提高能源利用效率,减少能源浪费,降低对传统能源的依赖,促进能源结构的优化和可持续发展。
多能互补分布式能源的发展意味着我国能源战略的转变和升级,将推动能源生产方式、能源消费方式和能源管理方式的创新和转型。
同时也将为未来能源安全和环境可持续发展提供重要支撑,为我国实现能源革命和建设美丽中国打下坚实基础。
多能互补分布式能源系统能效评估技术导则多能互补分布式能源系统是一种结合了多种能源形式的系统,包括太阳能、风能、生物质能等。
这种能源系统的能效评估技术导则对于指导和规范多能互补分布式能源系统的设计、建设和运行具有重要意义。
本文将围绕多能互补分布式能源系统的能效评估技术进行详细介绍,从理论与实践相结合的角度,为相关领域的研究者和从业者提供一份全面的指导。
一、多能互补分布式能源系统概述多能互补分布式能源系统是指将多种能源形式集成到一个统一的系统中,并通过互补的方式提高能源的利用效率以及系统的可靠性。
多能互补分布式能源系统的组成主要包括太阳能光伏发电系统、风能发电系统、生物质能发电系统等,这些系统可以相互补充、互相协同工作,以实现整个系统的高效、可靠运行。
二、多能互补分布式能源系统的能效评估技术导则1. 能效评估指标的确定在进行多能互补分布式能源系统的能效评估时,首先需要确定能效评估的指标体系。
这个指标体系应该涵盖系统的能源利用效率、系统的整体经济性、系统的环境效益等方面的内容。
还可以根据实际情况确定一些特定的评估指标,以确保评估的全面性和准确性。
2. 数据采集与分析能效评估的数据采集是评估的基础,需要收集系统运行期间的能源消耗数据、能源利用数据、系统运行状态数据等信息。
通过对这些数据的深入分析,可以得出系统能效的具体情况,并为后续的优化提供依据。
3. 模拟仿真技术的应用多能互补分布式能源系统通常具有复杂的系统结构和运行机理,因此在能效评估中,模拟仿真技术成为一种重要的方法。
通过建立系统的数学模型,应用仿真软件对系统进行仿真,可以快速、准确地获取系统的各种性能参数,为系统的优化设计提供依据。
4. 效率评估的方法选择在多能互补分布式能源系统的能效评估中,可以选择多种方法进行系统效率的评估。
可以采用能源利用率、系统的经济性指标、系统的环境效益等指标进行评估,综合考虑系统在能源利用、经济性和环保性等方面的综合效益。
多能互补分布式能源关键技术发展研究【摘要】本文主要探讨多能互补分布式能源关键技术发展研究。
在文章介绍了背景情况,研究的意义以及研究目的。
在详细阐述了能源互补技术的原理和应用,分布式能源系统的特点,多能互补分布式能源技术的发展现状,关键技术研究方向以及多能互补分布式能源示范项目案例。
结论部分展望了多能互补分布式能源技术的发展,并指出了重点研究方向和未来发展趋势。
通过本文的研究,可以更好地了解多能互补分布式能源技术,并为未来的能源系统发展提供参考和指导。
【关键词】多能互补分布式能源,关键技术,能源互补技术,分布式能源系统,技术发展,示范项目,研究方向,展望,发展趋势。
1. 引言1.1 背景介绍随着全球经济的快速发展和人口的不断增长,能源需求不断增加,传统能源资源的消耗迅速加剧,同时全球气候变化日益严重,环境污染问题也日益突出。
在这种情况下,多能互补分布式能源技术应运而生,成为解决能源需求和环境问题的一个重要途径。
多能互补分布式能源技术倡导不同能源形式之间的协同配合和互补利用,通过集成多种能源形式,如太阳能、风能、生物能等,实现能源的高效利用和互补互补。
这种技术不仅能够提高能源利用效率,减少对传统能源的依赖,还可以降低能源系统的运行成本和减少对环境的影响。
随着全球对清洁能源的需求不断增长,多能互补分布式能源技术发展势头强劲,各国纷纷加大对此技术的研究和应用力度。
深入研究多能互补分布式能源技术的关键技术和发展方向,对推动清洁能源的发展具有重要意义。
1.2 研究意义多能互补分布式能源关键技术发展研究具有重要意义。
随着能源需求不断增长和能源资源日益枯竭,传统能源模式已经难以满足社会发展对能源的需求,多能互补分布式能源技术的发展可以有效缓解能源紧张的问题,实现能源的可持续利用和动态优化配置。
多能互补分布式能源技术的应用可以提高能源利用效率,减少能源消耗对环境的影响,促进绿色低碳发展。
多能互补分布式能源技术的研究不仅有利于推动我国能源产业结构的转型升级,还可以促进新能源技术的创新和产业化,增强我国在能源领域的技术实力和竞争优势。
多能互补分布式能源系统架构及综合能源管理系统摘要:为了更好推动社会进步,实现可持续发展,清洁能源生产逐渐得到重视。
因此,应充分重视清洁能源就近消纳,提高不同区域能源应用效率,促进区域稳步发展。
在具体工作中,应借助多能互补分布式能源的系统与构架,并在这一过程中做好综合能源管理工作,进而实现清洁能源优化调度,做好能源管控工作,以更为综合的管控平台与方案,借助综合管理中心,对各类能源调配与运行加以管控,最终提高能源有效利用率。
关键词:多能互补;分布式;系统架构;综合管理在社会逐步发展过程中,环境破坏问题逐渐凸显。
针对国内发展存在的问题,提出全新发展之策。
近些年,以绿色、可持续发展为基础。
随着这一理念提出,低碳环保经济逐步完善,其中,以智能供能为主,此种方式,能够就近调度能源,满足环境友好型社会发展需求,其多能互补系统得到高度重视。
以多能互补分布式能源系统为基础,在综合管理系统下,结合不同区域实际要求,对分布式能源加以调度与优化,不仅能提升各类资源的实际应用效率,更能在这一过程中解决国内能源短缺、不足问题,解决能源应用带来的污染问题。
只有这样,才能使能源、经济的使用与发展更为协调,满足现代社会绿色、节能、环保以及可持续发展要求。
1.综合能源管理系统的研究工作国内资源相对丰厚,但是,由于人口基数大,以个人为单位,人均能源相对较低。
要想实现发展,势必要做好能源管理工作,最大限度提升能源有效应用率,在迅速发展同时,实现可持续发展。
要想维护发展,势必要做好能源管理工作,国内综合能源管理工作出现相对较晚[1],为紧跟国际步伐,并寻找适合国内能源综合管理方式,在这一方面,以积极态度,引进不同国家综合能源管理先进技术,综合能源管理系统的发展工作,在一定程度上成为各国之间的竞争重点部分。
以西方国家为研究对象,为加快冷热电共联系统发展,西方国家针对这一问题构建相应能源发展、互补计划,并针对发展计划,制定更为科学的安全与独立管理方式,为此项多能互补分布式能源管理工作提供资源、经济支持。
多能互补分布式能源关键技术发展研究随着能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重,分布式能源已成为解决能源和环境问题的重要途径之一。
多能互补分布式能源是指利用多种能源形式(如太阳能、风能、生物质能等)相互协同作用,形成一个能够平衡能源需求和提高能源利用效率的系统。
在多能互补分布式能源系统中,关键技术的发展对系统的稳定性、经济性和可靠性都起着至关重要的作用。
本文将就多能互补分布式能源的关键技术发展进行研究,并提出一些前沿的研究方向。
一、能源存储技术多能互补分布式能源系统是一个由多种能源组成的复杂系统,不同能源之间的供给与需求往往难以实时匹配。
能源存储技术是多能互补分布式能源系统中的关键技术之一。
目前,常见的能源存储技术包括电化学储能技术(如蓄电池、超级电容器)、化学储能技术(如氢能)、热能存储技术(如熔盐储热、岩浆熔融储热)和机械储能技术(如压缩空气储能、重力储能)。
这些技术在多能互补分布式能源系统中发挥着重要作用,但目前仍存在着能量密度低、寿命短、成本高等问题,需要进一步研究和改进。
二、智能能源管理技术多能互补分布式能源系统中,不同能源形式之间的协同作用需要通过智能能源管理技术来实现。
智能能源管理技术包括能源预测与优化、能源分配与控制、能源协同与调度等方面。
通过对能源数据的实时监测、分析和优化,能够使得系统在供能方面更加高效、稳定和经济。
智能能源管理技术也需要考虑到多能互补分布式能源系统与传统能源系统的融合,以及对环境的影响。
三、智能电网技术智能电网技术是多能互补分布式能源系统的重要支撑。
智能电网技术通过对电网设备、数据和信息进行全面监测和管理,实现电网的智能化运行和管理。
在多能互补分布式能源系统中,智能电网技术能够实现不同能源形式之间的互补和交互,提高电网的可靠性和适应性。
智能电网技术也能够实现电能的高效利用和调度,降低电网的运行成本,提高系统的经济性。
四、可再生能源技术五、新型环保能源技术新型环保能源技术是多能互补分布式能源系统发展的新方向。
多能互补分布式能源系统优化分析孔丽丽(葛洲坝能源重工有限公司,湖北武汉430040)【摘要】多能互补分布式能源系统拥有燃气、太阳能、风力等多种能源输入,需要实现各种能源耦合,保证系统在供能方面保持协调。
基于此,本文对系统能源输入、输出、转换情况展开了分析,然后对系统容量优化、运行策略优化和协同优化分别采用的遗传算法、粒子群算法和混合寻优算法进行了探讨。
【关键词】多能互补;分布式能源系统;寻优算法【中图分类号】F416.2【文献标识码】A【文章编号】2095-2066(2019)12-0090-020引言在不可再生能源日渐减少的背景下,需要加强可再生能源利用,并重视能源的高效运用的问题。
面对这一局面,多能互补分布式能源系统得到了开发,能够接入各种能源,具有高能效、低污染的特性。
实际在系统设计阶段,为提高系统能源利用效率还要加强系统优化分析,结合系统能源输入情况提出有效优化方法,以便使系统能源得到充分利用,满足社会的可持续发展要求。
1多能互补分布式能源系统在多能互补分布式能源系统中,包含电力、天然气、太阳能等多种能源来源,如表1所示。
从系统结构上来看,包含供给侧、需求侧和转换侧等几个主要单元,采用的能源转换设备和技术种类较多。
在典型系统中,核心原动机包含燃料电池、内燃机、风力发电机、光伏电池等。
其中,内燃机需要向气缸诸如燃料和空气,通过混合压缩和点火产生高温高压燃气,促使活塞做功,带动连杆发电;燃料电池可以利用电子部件和化学反应将燃料含有的化学能转换为电能;光伏电池能够直接将太阳能转化为电能;风力发电机实现风能向电能的转换[1]。
想要将电力、风能、燃气等不同形式能源耦合输入,需要利用能源转换技术实现协调优化整合,使系统保持较高综合能效,从而为用户稳定供电、供冷或供热。
2系统优化内容与算法分析2.1设备容量优化分析对多能互补分布式能源系统进行优化,需要保证系统容量配置与能源输出关系匹配,使能源得到最大化利用。
多能互补分布式能源系统架构及综合能源管理系统研究蔡世超【摘要】为有效推动能源清洁生产和就近消纳,提高整个区域能源系统的能源利用率、经济性与稳定性,达到节能环保的目的,提出了区域多能互补分布式能源系统构架,及建立区域多能互补分布式能源循环经济体系的构想;分析讨论了能源综合管控中心综合能源管理调配策略与运行模式,并提出综合能源管理系统平台建设方案,以实现区域内各类分布式能源系统进行多能互补、优化调度.【期刊名称】《吉林电力》【年(卷),期】2018(046)001【总页数】5页(P1-4,16)【关键词】多能互补;分布式能源;综合能源管理系统;互联网+智慧能源系统【作者】蔡世超【作者单位】中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司,长春 130021【正文语种】中文【中图分类】TK018随着绿色低碳环保经济和智能电网的建设,接近用户侧、环境友好型的多能互补式分布式能源系统越来越受到青睐[1-3]。
2016年7月,国家发改委发布关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见。
建设多能互补集成优化示范工程是构建“互联网+智慧能源系统”的重要任务之一,有利于提高能源供需协调能力,推动能源清洁生产和就近消纳,减少弃风、弃光、弃水限电,促进可再生能源消纳,是提高能源系统综合效率的重要手段,对于建设清洁低碳、安全高效现代能源体系具有重要的现实意义和深远的战略意义。
多能互补分布式能源系统能将多种具有互补性的分布式能源集中于同一网络中,能够充分利用风能、太阳能、天然气等清洁能源,从而提高整个区域能源系统的能源利用率、经济性与稳定性。
本文建立了一种多能互补分布式能源系统的区域能源系统构架,提出多能互补优化集成方案,从而通过统筹考虑常规能源与可再生能源,兼顾区域集中能源技术和分散能源技术,使多种能源、多种技术在社区层面优化组合,形成优势互补。
多能互补分布式能源系统的经济稳定运行依赖于有效合理的能量管理与集成控制。
本文针对所提出的区域多能互补分布式能源系统构架,制定出综合能源管理系统体系构架和综合能源管理调配策略,对整个新区内各分布式能源、负荷、电力电子装置等系统运行状态进行监测,并依据控制策略进行集中管理和控制。
多能源互补的分布式供能系统分布式冷热电联供系统(以下称CCHP系统)作为一种由动力、余热利用及蓄能等多个子系统集成构成的复杂系统,目前尚处于快速发展的阶段,正在得到逐步深入的研究。
CCHP系统的构成特点是输入与输出的能源形式以及内部的构成形式均具有显著的多样性。
它是由多种形式的热力过程和多个供能系统所集成的总能系统,其内部相对独立的各个热力子系统之间存在大量的能量、物质传递和交换过程。
它的总体性能不仅与各子系统的具体形式和性能参数有关,更为重要的是还取决于系统构成流程形式以及各子系统间的热力参数匹配情况。
在CCHP系统的设计、优化和运行过程中涉及到两种类型工况,即设计工况和变工况,且两者存在本质差异。
在联产系统的配置和优化过程中,对两种工况都需要关注。
CCHP系统集成要综合考虑上述诸多复杂因素,不断丰富和完善,形成系统集成优化的理论体系。
基于能的梯级利用、不同形式能量间的互补和全工况运行等原理,本文介绍CCHP系统集成优化的理论框架,其中包括能的综合梯级利用,能源、资源与环境的综合互补,以及基于全工况特性的系统集成等CCHP系统的集成优化思路及措施。
1.基于能的综合梯级利用的系统集成(1)热能品位对口,梯级利用CCHP系统中,通常高品位的热能多来自于化石燃料燃烧。
而中、低品位的热能主要来自于联产系统上游某热力子系统的输出,但有时也可能来自于联产系统相关外界的可再生能源系统或外界环境。
因此,在利用中温和低温热能时,需要对用户的需求以及各个热力子系统的功能进行仔细分析。
动力子系统的输出为高品位的电,因而对输入热能的品位要求很高。
对于吸收式制冷机和吸收式热泵而言,需要的热源温度则更低一些,如双效溴化锂吸收式制冷机要求热源温度在120℃左右。
而用户需要的生活热水和供暖所需热量的温度只需60℃左右。
由此可见,燃料燃烧产生的高热量应优先用于提供给动力子系统,做功发电,经过这一级利用后,再为吸收循环提供热源,驱动制冷或热泵,温度进一步降低后,再通过简单换热生产热水。
经过上述若干级热能利用后,动力子系统排气中余热的品位大幅度降低,可利用的数量也大幅度减少,利用价值显著下降,无利用意义的余热最后将被直接排向环境。
(2)正循环与逆循环耦合分布式联产系统常常是由多个循环集成得到的总能系统。
联产系统所采用的循环基本上可分为两大类,即正循环和逆循环。
动力子系统的功能在于输出电,目前普遍采用的传统热转功系统属于正循环。
制冷子系统通常利用动力子系统的余热驱动的吸收式制冷循环,输出低于环境温度的冷量,属于逆循环。
在CCHP系统中,正是通过正循环和逆循环的耦合来实现冷热电的多能源供应。
正逆循环耦合的关键在于两循环之间能量传递与转换利用时,量与质同时优化匹配,以最大程度降低能量转换利用过程的损失。
通常,动力正循环和制冷逆循环运行的温度区间分别位于环境状态以上和以下,两者具有多方面的互补性。
在此基础上,将动力系统与制冷系统进行系统集成,构成正逆耦合循环,即制冷系统的高温换热器充当动力系统的低温热源,而动力系统的排热充当制冷系统的高温驱动热源,两种系统的有效整合可大幅度提高联产系统的性能。
(3)热力循环与非热力循环耦合高温燃料电池等新型动力系统,采用的不是传统意义上的热力循环。
若把它们和传统热力循环耦合,则可以充分体现燃料的化学能与物理能综合梯级利用,将可以达到更高的能源利用率。
燃料电池可以单独作为联产系统的动力子系统,也可以与传统热机(如燃气轮机、内燃机等)共同构成复合动力子系统。
单独作为动力子系统时,燃料的化学能在燃料电池中直接转换为电,未转化部分可在余热锅炉、余热型机组等热量回收装置中通过二次燃烧转化为热能,然后与来自燃料电池的高温热能混合,再到制冷子系统、供热子系统对其进行梯级利用。
在由复合动力子系统驱动的联产系统中,未被燃料电池有效利用的化学能在后面流程的热机中燃烧转化为热能,再与上游的高温热能混合共同进行热功转换,最后用于制冷、供热。
与传统热机构成的联产系统相比,这种热力循环与非热力循环耦合的联产系统增加了对化学能的直接利用,降低了燃料利用过程中的品位损失。
(4)中低温热能与燃料转换反应集成在CCHP系统集成时,可利用合适的热化学反应(例如重整或热解)对燃料进行预处理,而且该过程可与尾部的热力系统整合在一起。
对燃料进行的热化学预处理,可将较低品位的热能转化为合成气燃料的化学能,以合成气燃料的形式储存,然后通过合适的热机实现其热转功。
燃料化学能,如甲烷或甲醇的化学能可以通过水蒸气重整反应转化为氢气的化学能,将反应吸收的热能转变为合成气燃料的化学能。
上述过程在使热能品位得到大幅提升的同时,还使燃料更清洁、更易于利用,同时热值也得到增加。
这种集成方式显著提高了整个联产系统的热力学性能,同时为高效利用太阳能或系统中的中温和低温余热提供了新途径。
2.能源、资源与环境的综合互补(1)多能源互补可再生能源具有分布广、能量密度低、不稳定、无污染等特点,而化石能源则具有分布不均匀、能的品位高、可连续供应、有污染等特点。
因此,太阳能、地热能、生物质能等可再生能源与化石能源有很强的互补性,可再生能源在CCHP系统中有广泛的应用前景,化石燃料与可再生能源形成互补的CCHP系统。
通过太阳能与化石燃料的互补,提供合适温度的热能,既可以减少化石能源的消耗量,又可以使集热器具有较高的集热效率。
由于地质条件的差异,根据不同地区可以提供的地热能温度,将地热能导入联产系统。
生物质能与化石燃料也可一起构成双燃料系统,通过生物质的气化或直接燃烧利用,可以减少联产系统对化石燃料的消耗。
(2)燃料能源与环境能源整合CCHP系统与外界存在物质和能量的交换,而它的中温和低温热能利用子系统与外界进行的交换主要是热能交换。
在进行系统设计配置时,应根据当地具体的技术、经济、环境条件,尽可能结合周围的环境热源进行统筹安排。
环境热源通常是指系统附近的环境水热源和空气热源。
用吸收式热泵替代简单的余热锅炉,使环境热源的温度提升到可以利用的水平,大幅度提高中品位热能的利用效果。
也可以有效利用环境作为冷阱,起到改善联产系统效率的作用。
城市中水和污水温度相对空气温度较高,而且较地表水稳定,具有比较好的可用性。
3.基于全工况特性的联产系统集成原则变工况一般会使联产系统的性能降低,而偏离设计工况越远,联产系统性能下降得越明显。
为了缓解变工况运行对联产系统性能的负面影响,应在联产系统集成时考虑基于全工况特性的系统集成原则与必要的相应措施。
(1)输出能量比例可调的集成措施CCHP系统面向的是小范围的用户,其冷、热、电负荷通常存在较强的动态性,相应联产系统输出需要进行调整。
可以根据用户能源需求的变化情况,采取措施调节不同子系统的能源输入量,进而控制不同子系统的输出,使系统的输出可以满足用户的需求,则联产系统的全工况性能将得到明显改善。
例如采用燃气轮机注蒸汽(STIG)技术将余热产生的蒸汽部分返回到燃气轮机中做功,通过改变回注蒸汽量来调节系统冷热负荷与电负荷之间的比例,进而改善联产系统的全工况性能。
也可以采用可调回热循环的联产系统集成措施。
可调回热循环燃气轮机透平出口的高温燃气分成两股,一股燃气进入回热器,回收热能用于预热压气机出口的空气;另一股燃气被直接引到回热器的燃气出口侧,与回热器出口的燃气重新混合,然后共同进入余热锅炉。
最后,系统尾部的余热锅炉回收排气中的余热,用于供热或制冷。
可根据用户的需求对通过回热器的烟气量进行调整,能增强联产系统的负荷应变能力,大大改善系统的全工况性能。
(2)采用蓄能调节手段的联产系统集成一般说来,小型供能系统在能量供应和需求之间通常存在差异。
产生差异的情况可分为两种,一种是由能量需求变化引起的,即存在高峰负荷问题,使用蓄能系统可以在负荷超出供应时,起到调节或者缓冲的作用;另一种是由供应侧引起的,外界的供应量超过需求量时。
蓄能系统就担负着保持能量供应均衡的任务。
蓄能不但可以削减能量输出量的负荷高峰,还可以填补输出量的负荷低谷。
在CCHP系统中配置的蓄能系统的作用还可以强化。
可以利用蓄能实现平衡峰谷和增效节能双重目的。
通常,应对用户侧的部分负荷需求时,供能设备效率会明显下降。
但是,机组若能与蓄能设备配合,可以确保机组始终在高效率的额定工况下运行,多出的输出储存于蓄能装置中,而在用户侧的尖峰负荷时,蓄能装置释放出蓄存的能量。
因此,集成蓄能的CCHP系统既能满足负荷动态变化,又能保持联产系统全工况高效运行,是一种“主动”型能源转换与利用模式。
(3)系统配置与运行优化的系统集成为适应用户负荷的变化,CCHP系统通常使用常规分产系统作为补充,合理整合两种系统有利于提高用户能量供应的可靠性,但需要仔细考虑系统的容量和运行方式。
为此,可以采用多种系统配置与运行优化模式。
1)多个独立小规模联产系统的优化组合当用户的需求开始下降时,各个独立的小系统可以依次降负荷,直至全部停运,也就是说,能够始终保证同一时间内最多只有一个独立系统处于部分负荷状态,而其他投运的系统均处于满负荷状态,可以有效地改善整个能量供应系统的性能。
2)部分常规系统与联产系统的优化整合当用户负荷需求与联产系统的设计工况偏差较小时,分产系统可以不运行;在偏差较大时,联产系统单独运行效率不高,则在满足联产系统高效运行前提下,采用分产系统或分产、联产系统联合运行,使整个能源供应系统的全工况性能尽可能达到最佳配置。
3)与网电配合的优化运行模式通过优化配合,既可以降低联产系统的容量,节省建设成本,也可以有效利用常规系统的资源,减少整个系统的运行成本,同时还可以通过联产系统调峰作用,改善常规电力系统的性能。
4.结语到目前为止,CCHP系统的集成水平可概括为三个层次:第一层次代表了联产系统发展初期的水平,主要是实现了常规动力技术与余热利用技术的简单集成,但存在余热利用不充分、吸收式制冷系统的补燃量过大、电压缩式系统的份额过大等问题,相对节能率在5%~10%;第二个层次的相对节能率达到10%~20%,主要是由于动力与中温余热利用构成了较好的梯级利用,目前实施的多数CCHP系统可以达到这一水平;第三个层次仍处于发展中,它仔细考虑用户不同冷、热需求的具体要求,采用最佳的优化控制方式使每种需求均得到满足,用户的需求与系统的供应紧密耦合,系统的集成程度显著增加,能的梯级利用程度进一步深化。
第三代系统的相对节能率将达到20%~30%,是CCHP 系统的发展方向。
因此,系统集成是新一代CCHP系统的关键技术。
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