太阳能冷热电联供系统在城市建筑中的适用性分析

以太阳能冷热电联供集成系统为研究对象,设计了光伏组件、太阳能集热器与冷热电联供集成系统。以传统分供系统为参照对象,通过"以电定热"和"以热定电"两种运行方式,提出了一定区域内光伏组件和太阳能集热器的功率公式,并以节能减排率作为该系统的评价指标来评价太阳能在3种典型城市建筑(办公建筑、商业建筑、住宅建筑)中的合理使用方式。结果表明,以热定电模式运行时,太阳能联供系统在办公建筑中存在太阳能的最佳耦合方式;以电定热模式运行时,太阳能联供系统在不同建筑中均以光伏形式耦合。     

微型燃气轮机冷热电联供系统的优化运行研究

根据微燃机冷热电联供的优化配置步骤及考虑因素,对微燃机冷热电联供系统的几种方案进行了研究。确立了以年运行费用最小为目标的函数及约束条件,在选定建筑物,满足其冷热电负荷的情况下,对几种运行方案分别进行了优化,得出了适合该建筑的最优方案,并对其运行策略进行了分析。讨论了天然气价格、微燃机价格对联供系统投资回收期的影响。     

分布式冷热电联供系统经济性分析

介绍了分布式能源系统的技术特点以及楼宇冷热电联供系统的应用、发展现状；对微型燃气轮机、内燃机、燃料电池和小型燃气轮机的冷热电联供系统从初投资、运行维护费用、系统效率等方面进行了对比；并对上述4种系统的经济性进行了计算和分析；讨论了能源价格、机组年运行时间对热电联供系统投资回收期的影响．     

基于燃气内燃机冷热电联供系统的技术及经济分析

针对某工业园区电力及空调负荷的实际需求,分析研究了其采用燃气内燃机冷热电联供系统的技术与经济可行性。在此基础上,分析了影响冷热电联供系统运行可靠性与经济性的主要因素,并提出了运行工艺与系统设备配置的优化方式。     

探讨燃气内燃机冷热电联供系统节能经济性

主要讨论了燃气内燃机冷热电联供系统节能经济性的相关问题.先简单介绍了内燃机冷热电联供系统供能方案的相关内容,包括系统配置、设备投资等;再从节能性分析、经济性分析入手,讨论燃气内燃气冷热电联供系统节能经济性.为正确认识到燃气内燃气冷热电联供系统节能经济性,需要对其系统结构、节能特性等有更加清晰的认识,才能保证工作方向不偏失.     

分布式能源系统:联产和联供

分布式冷热电联供系统是冷热电联产的进一步发展.从联产比例与终端需求比例的矛盾着眼,分析了从热电联产发展为冷热电联供的必然规律.通过对建筑物用能需求特点和优化配置的分析,了建筑物分布式冷热电三联供系统的特色、理论基础和技术基础,并指出了工业能源终端利用系统发展冷热电联供的潜力;最后指出了大力发展清洁能源的冷热电三联供系统是天然气下游市场发展的需要.     

区域供冷与分布式冷热电联供系统

介绍了区域供冷与分布式冷热电联供系统的特点和优势,分析了区域供冷对电网的调峰功能,阐述了区域供冷与分布式冷热电联供系统相结合的优越性.指出为提高能源利用效率、实现天然气大规模高效利用以及适应城市化高潮的要求,在我国应该大力发展区域供冷与分布式冷热电联供系统.     

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。     

分布式冷热电联供系统集成及应用分析

与传统的集中供能方式相比,分布式冷热电联供作为一种新兴的能源结构,具有节约能源、环保性好、启停灵活等优点.从分布式冷热电联供的基本含义、系统特点、集成方案、目前国内的发展状况以及发展中关键性问题等方面展开了简单的阐述,并提出借助于压缩式热泵对排烟余热深度回收利用技术,进一步降低排烟热损失,提高了能源利用率,为我国发展分布式冷热电联供能源系统提供重要参考.     

考虑可再生能源的冷热电联供系统环境经济调度模型

随着对节能减排的广泛关注,为了减少能源的消耗,冷热电联供系统（CCHP）、可再生能源发电在全球得到了广泛的应用,但传统冷热电联供系统经济调度忽略了污染物排放对环境的影响。为此,考虑各机组运行的环境成本,提出考虑可再生能源的冷热电联供系统环境经济调度模型;考虑可再生能源的随机性,在目标函数中加入可再生能源备用容量补偿成本,借助排污系数法将机组运行的环境成本并入机组运行总费用目标函数中,从而将环境经济调度模型从多目标优化转为单目标优化问题。基于Matlab优化工具箱以IEEE-14节点系统为例进行系统仿真,验证了优化模型的有效性和实用性。     

回收余热的冷热电联供优化研究

针对溴冷机的冷凝热回收提出冷热电联供+换热器回收(方案一)、冷热电联供+热泵回收(方案二)、冷热电联供+换热器(方案三)与热泵结合回收三种方案,与热电联供+电制冷(方案四)相比较.结合混合层次关联分析法从投资回收期、综合热利用率、效率、维护方便性四个指标进行综合评价得出最优方案.根据在不同供冷供热比下对最优结果的影响,进一步对方案二和方案四在不同制冷量下,从综合热效率、效率、单位冷量收益、投资回收期四方面做对比,并得出结论.     

天然气发电项目分类与审批办法建议——兼论分布式供能系统与冷热电联供的关系

从世界能源转型的历史进程和视野论述了燃煤热电联产发展为天然气冷热电联供的必然性;剖析了能源生产和供应的集中与分散的关系.论述了相对于集中的千MW级煤、水、核电主力基荷机组,百MW级天然气发电属于分布式能源.中国"十二五"将建设的一大批支撑地方新区域经济发展的百MW级天然气冷热电联供分布式发电项目(DES/CCHP),绝大多数能够以16 h/d模式运行,肩负起提高能效、保障新区能源、开拓天然气下游市场、提高电力供应可靠性和调峰的四重使命;均可按"天然气冷热电联供调峰电站"审批,门槛是能效高于70%.10 MW及以下的小型DES/CCHP按自备电站审批.     

冷热电三联供与分布式光伏联合优化及理想模糊决策方法

冷热电三联供(combined cooling,heating and power,CCHP)系统具有以热定电、以冷定电和冷热电联产等多种运行模式,但在多类型用户能源需求条件下较难实现冷热电三联供的最佳整体能效。为此,综合考虑用户满意度和新能源消纳能力,提出一种冷热电三联供与分布式光伏联合优化及理想模糊决策方法。首先,分析光伏发电(photovltaic,PV)的出力特性,构建冷热电三联供与分布式光伏联合优化模型;其次,提出用户满意度和新能源消纳能力的性能优化评价指标,并使用基于小生境的混合二进制粒子群优化算法,对冷热电三联供与分布式光伏联合优化模型进行解算,用理想模糊决策方法对优化指标进行评估,使区域能源在最大限度保持经济性的条件下,既能让一次能源的使用率降低又能提高系统的整体效益;最后,通过案例对所提方案进行验证,结果可为区域能源综合利用的改造升级提供借鉴。     

内燃机分布式供能企业经济运行研究

为有效评价分布式供能企业运行的经济性,以内燃机分布式供能企业为研究对象,在满足客户冷热需求的前提下,建立了边际效益系数计算模型。通过计算不同运行模式下的边际效益系数,可有效确定不同条件下内燃机分布式供能企业的经济运行模式。案例分析表明,在实际运行中,并非所有运行工况下选择内燃机溴化锂机组联产供能的运行模式均为最好。当冷热负荷增加时,应选择边际效益系数最大的生产模式增产;当冷热负荷减小时,应选择边际效益系数最小的生产模式减产。     

风电并入冷热电联供系统的优化运行控制

冷、热能只需满足阶段性平衡,而电能则需满足实时平衡。为了提升风电的利用水平和降低风电随机性对电网的影响,提出风电以制热方式和供电方式参与冷热电联供系统(CCHP)供能的供热模式及供电模式。构建并分析风电供能模式控制方法,并对2种供能模式分别建立以包含燃料成本和购电成本的系统运行成本为目标函数的优化模型。考虑风电出力预测偏差,采用α-超分位数方法刻画各随机目标函数,进而建立相应的随机优化模型。通过算例分析风电不同供能模式下的经济效益;研究不同置信水平对系统运行成本的影响。仿真结果为风电供能模式的选择提供了依据;该研究可为智能电网背景下可再生能源的高效合理利用提供新思路。     

分布式供能是中国“十二五”能源战略重点

围绕分布式供能重大命题展开了系统论述,包括:提高能效和保障供应是当前中国能源战略重点;从热电联产到冷热电联供的历史进程;能源生产和供应的集中与分散两种途径的辨析;区域型分布式供能系统是分散发电与集中供冷热蒸汽的结合;中国"十二五"应当重点发展什么样的DES/CCHP;中国DES/CCHP发展之路在哪里;燃煤热电联产能否改造为冷热电联供;可再生能源、核能与分布式供能的关系及走势;当前提高中国能源效率的关键举措.为中国"大力发展分布式能源"进行了系统的理论论证与形势分析,阐述了分布式能源的战略思路、发展途径,可行性技术措施,提供了方向性指导与重要的科学技术支撑.     

煤电机组应对二氧化碳减排的策略

美国环保署要求,新建燃煤电厂的CO_2排放限值为年平均发电碳排放强度不大于635 kg/MWh。其建议的"减排最佳系统"(BSER)技术路线为:对部分烟气量进行碳捕捉、运输和储存(CCS)。由于CCS存在成本、安全性和地质储存条件苛刻等短板,可采用非CCS的煤电机组碳减排策略,即进一步提高超超临界机组的热效率、采用冷热电联供、燃煤耦合生物质发电等3种技术路线。对这些技术路线满足美国碳排放限值的技术现状、前景和条件进行分析后,得出了当前的技术水平下采用冷热电联供或燃煤耦合生物质发电是两个可行且经济的手段,而进一步提高超超临界机组的热效率也具有现实可行性的结论。     

基于蜂群优化算法冷热电联供型微网经济调度研究

针对蓄能装置在冷热电联供型微网中的应用,本文构建了包含燃料电池、微型燃气轮机、吸收式制冷机、余热锅炉和蓄能装置的冷热电联供型微网经济调度模型。该模型在满足用户冷热电负荷需求和各微源出力约束的情况下,综合考虑了系统的燃料费用、运行维护费用和购售电成本,并以蜂群优化算法作为模型的求解算法,并以文献[18]的微电网为例进行仿真分析。仿真结果表明,与采用常规粒子群优化算法对调度模型进行求解相比,采用人工蜂群算法对调度模型进行求解所得的日综合成本可下降71.8元,节约日综合成本5.3%。该模型可以有效提高冷热电联供型微网的能源利用率和经济效益。     

变温热源驱动非共沸混合工质ORC换热器温度匹配性能评价方法

在对变温热源驱动非共沸混合工质ORC(有机朗肯循环)换热器中冷热流体温度匹配性能分析的基础上,提出了用于评价非共沸混合工质ORC换热器中冷热流体间温度匹配性能的指标DMPC(温度匹配指标的标准偏差).采用该指标对换热过程进行所得的结果与采用热力学第二定律的分析结果具有一致性,即当指标DMPC增大,换热器中的额外熵产增加,效率升高,而当指标DMPC减少,换热器中的额外熵产降低,效率下降.该评价指标还可作为优化非共沸混合工质ORC换热器中冷热流体温度匹配性能的目标函数,便于进行变温热源驱动ORC非共沸混合工质的组元匹配及配比优化.     

区域综合能源系统两阶段鲁棒博弈优化调度

在区域综合能源系统的基本架构上,为了提升系统经济性与可再生能源并网能力,研究混合储能、冷热电联供机组（CCHP）、能量转换装置在多能互补下的两阶段优化运行模型. 利用虚拟能量厂（VEP）,平抑发、用电不确定性;采用鲁棒理论,构建灵活调整边界的不确定合集;引入条件风险理论,构建考虑多种不确定关系耦合下基于Copula-RCVaR的能量管理风险模型. 针对上述模型特点,提出基于滤子技术的多目标鲸鱼算法进行求解. 分析不同可再生能源渗透率及集群效应对系统收益结果和运行策略的影响. 结果表明,引入虚拟能量厂可以提高利润1.9%,在保证稳定运行的前提下合理选择荷、源不确定变量的置信概率,可以提高利润5.9%.