基于太阳能热化学的分布式供能系统热力学性能及碳排放分析

分布式供能系统临近用户,具有灵活消纳可再生能源的优势。集成太阳能与清洁燃料互补的分布式供能系统,旨在实现太阳能与燃料的高效互补利用。提出了基于太阳能热化学的分布式供能系统,该系统集成了太阳能热化学转化与分布式冷热电联供系统,将太阳能与甲醇以热化学的形式进行源头互补,把太阳能转化为合成气燃料化学能,进而通过内燃机发电机组和余热回收单元输出冷、热、电产品,以满足用户的负荷需求。通过数值计算的方法,对所集成的系统开展了热力学性能及CO₂排放性能分析,研究了设计工况及变工况下运行性能,结果表明所集成的太阳能与燃料热化学互补供能系统具有显著的节能减排优势。     

上海在“十二五”规划期间积极发展热电联产与分布式供能系统

分布式功能系统是指在用户端或靠近用户现场独立输出电热(冷)能的系统,该系统既能发电,又能利用余热制冷、供暖、供应热水,使用的能源包括天然气、沼气及可再生能源等清洁能源。近年来,分布式功能系统迅速发展,不少发达国家积极推动,主要用于工业园区、公共设施和住宅等领域。我国积极鼓励这种供能方式,上海自2004年起开始推动发展,主要针对以天然气、沼气等为燃料的小型供能系统(单机1万千瓦以下),出台了支持     

太阳能-土壤源热泵联合供能系统的研究进展

随着能源消耗所带来的环境污染越来越严重,可再生能源技术得到日益广泛的应用。其中土壤源热泵和太阳能光热技术得到迅速发展,将太阳能和地热能联合开发利用是新能源发展的方向之一。本文分析太阳能热利用系统、蓄热系统以及太阳能-土壤源热泵联合供能系统的发展现状及性能指标。指出太阳能-土壤源热泵联合供能系统主要有串联、并联和混合连接3种运行方式;影响太阳能-土壤源热泵联合供能系统性能的主要因素有太阳能集热器面积、土壤热物性、联合系统控制策略等。研究表明,联合供能系统是一种比单一热源(如太阳能、地热能)热泵系统更高效、经济的能源利用模式。     

多能互补分布式综合供能系统及典型开发方案研究

多能互补分布式综合供能具有绿色、低碳和高效等典型特征,已经成为国内外能源领域研究与发展的重点。论述了多能互补分布式综合供能系统的基本概念、主要技术特征、系统主要构成与关键技术等,并以国内某典型科技创新园为例,分析其负荷需求和资源禀赋,开发了"五化一体"综合供能实施方案。该方案以燃气分布式、分布式光伏、分布式风电、污水源热泵和储能为供能主体,构建了电力、热力、冷煤水、燃气和中水等能源网络,并借助智能化技术实现供能系统的优化运行,满足不同用能主体用能需求。最后,针对我国多能互补分布式综合供能系统发展现状与存在的问题给出相关建议。     

适合分布式冷热电联供系统的中小型发电装置

分布式冷热电联供（combined cooling,heating and power,CCHP）系统是一种小型、临近用户的新型供能方式,可避免能量长距离传输过程损失,同时具有灵活、高效、环保特点,成为大规模、集中式供能方式的重要补充。中小型发电装置是分布式冷热电联供系统的核心,制冷和制热也都围绕发电装置余热展开。对适合分布式冷热电联供系统的2类中小型发电装置的基本工作原理、热力性能和相关研究进展进行综述。一类是以化石燃料为能源输入的中小型发电装置,包括微型燃气轮机、燃气内燃机、小型燃气轮机和燃料电池;另一类是以发电装置余热或太阳能集热等其他热源为能源输入的中小型发电装置,包括有机朗肯循环、正逆耦合循环、热声发电机等。最后,对2类中小型发电装置的优缺点进行对比分析,为分布式供能系统的发电装置选型、系统方案设计等提供参考。     

上海某分布式能源项目内燃机容量选择分析

天然气分布式供能系统的节能减排效果明显,我国也早就明确推动天然气分布式供能系统是具有重要的现实意义和战略意义。本文从国家和地方政策对分布式供能项目的支持、机房布置条件、项目的冷热负荷分析、项目的经济性等几个方面对本分布式供能项目中内燃机组的合理容量进行分析,最终确定分布式供能系统的装机容量。     

我国分布式供能关键技术研究进展

分布式供能技术是我国中长期科技发展规划中能源领域的前沿技术,是实现高效、环保、可靠、智能、多元化供能的先进技术.通过对分布式供能作为我国能源战略需求的必要性和重要意义的阐述,概述了分布式供能的关键技术及其在我国的研究进展,指出微小型动力、动力余热高效利用、多能源互补等系统集成技术是当前重要的研究方向.     

燃料电池分布式供能技术发展现状与展望

燃料电池作为一种清洁高效的发电方式,兼具效率高、排放低、安全无噪音等优点,是分布式供能领域的一项重要技术。燃料电池既可以利用传统煤炭、天然气,也可以融合可再生能源实现削峰填谷。在传统煤电领域,散煤的利用是环境污染的重要来源,通过直接碳燃料电池技术,有望解决散煤利用效率低下、污染严重的问题。联合天然气管网,基于燃料电池的微型热电联供系统可实现能源的梯级利用,相比传统的热电分供模式可大大提高能源利用效率。同时,电解池作为燃料电池的逆过程,可将可再生能源富余电力转化为化学能进行储存,实现"三弃"电力的有效转化,在可再生能源的分布式供应系统中具有广阔的发展前景。     

CCHP系统优化配置及与传统热电联产系统的性能对比分析

分布式能源系统可实现多类型能源互补供能、能量梯级利用,具有高效、环保、经济、可靠和灵活等特点。该文建立以经济性为导向的冷-热-电联产系统(CCHP)混合整数非线性优化配置模型,可对冷-热-电联产系统的原动机容量和太阳能集热器面积进行协同优化。选取北京地区某居住建筑为研究对象,利用传统热电联产系统、CCHP系统、耦合太阳能光热系统的CCHP系统分别对其进行冷、热、电能量供应,基于以电定热(FEL)和以热定电(FTL)两种运行策略对联产系统进行优化配置,并从经济性和能效性方面对3种系统进行对比分析。结果表明,基于FEL策略优化得到耦合太阳能光热系统的CCHP系统在经济性和能效性方面更具优势。     

冷热电三联供系统在改造工程中的应用分析

冷热电三联供是分布式能源的一种,这种供能系统具有节约能源、改善环境、增加电力供应等综合效益,对减少大气污染和提高能源系统效率都具有积极作用。本文以实际改造工程为例,对冷热电联供系统的核心技术、改造方案及改造后的能耗进行了分析,探讨实施联合供能的优势及意义。     

太阳能相变蓄热应用于吸收式制冷的研究

介绍了一种将太阳能相变蓄热技术应用于两级吸收式制冷的新型空调系统,简要分析了该系统的装置结构、工作原理和使用优点.对相变蓄热装置放热过程中放热盘管出水温度随放热时间的变化关系进行了实验测量,并对两级吸收式制冷系统效率进行了分析.通过研究可知,该太阳能空调系统有效解决了以往系统不稳定性和间断性问题;太阳能相变蓄热装置具有体积小、蓄热量大、放热速率大、连续放热温度均匀、便于控制热源加热温度等特点,适合储存太阳能并为吸收式制冷系统提供加热热源.综合考虑系统设备简单,加工要求低的制造特点,所以吸收式制冷以太阳能等低品位热源驱动有着良好的发展前景.     

耦合太阳能的绝热压缩空气燃气三联产系统性能分析

针对太阳能不稳定性等缺陷从而对电网的冲击,为使太阳能得到合理充分大规模的利用,该文提出一种耦合太阳能与压缩空气的燃气轮机冷热电联产系统。建立联产机组的稳态模型,分析冷热电联产系统的典型变工况特征;讨论耦合太阳能的压缩空气储能系统对燃气轮机冷热电联供系统的影响,并将联产系统应用于宁夏某交通枢纽进行案例分析,结果表明：耦合太阳能的压缩空气系统系统的引入提高三联供系统的一次能源利用率,缓解需求侧及负荷侧能量不匹配的问题,相比于传统CCHP联产机组,平均能量利用率提高6.86%,具有显著的节能效果。     

高寒地区太阳能运用实验研究

哈尔滨建造太阳能沼气池联合系统,在当地最冷月份进行跟踪测试,研究高寒地区采用太阳能加热沼气池制沼气的可行性。生产的沼气联合太阳能用于冬季供暖,这对高寒地区发展大中型沼气池联合太阳能供暖技术意义重大。     

上海鼓励使用燃气空调

据上海电力部门统计，上海夏季空调用电占高峰电量的40％以上。为了缓解供电压力，上海准备未来3年之内，新增燃气空调600台，预期缓解用电负荷20多万kW，同时建造10余个利用燃气发电、制冷、制热的分布式供能系统。为了鼓励使用燃气空调，上海市政府出台了补贴方案：2004年至2007年，纳入上海燃气空调和分布式供能系统推进计划的燃气空调和单机规模1万kW及以下的分布式供能系统项目，     

冷电联供系统制冷机设计的探讨

介绍 2007 年国家 863 计划课题中分布式供能示范工程冷电联供系统的设计,详细分析分布式冷电联供系统溴化锂吸收式制冷机选型设计,为分布式冷电联供系统制冷机设计和运行提供技术参考。     

利用昼夜温差的太阳能电水联产系统

太阳能作为一种清洁无污染,取之不尽用之不竭的能源越来越受到人们的关注。太阳能光伏发电是现今太阳能利用的主要方式,在光伏发电过程中如果硅板散热不好将使得硅板温度的上升,从而导致发电效率降低。针对此,我们小组提出了基于吸附式制冷的电水联产系统,利用沙漠昼夜的巨大温差,通过水的蒸发解决硅板散热问题,且在夜间进行空气取水。该系统结构简单,稳定可靠,无能耗无水耗,既解决太阳能发电的硅板散热问题,又可制水供缺水地区生活所用。     

分布式供能系统在电网系统中的一次能源设计

分布式供能系统作为一种环保、高效的能源供给模式,正在全球范围内得到越来越多的关注。以LNG为一次能源的分布式供能系统在未来的能源供给结构中将占有重要的地位。     

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。本文从联产比例与终端需求比例的矛盾着眼，分析从热电联产发展为冷热电联供的必然规律。从建筑物用能需求特点和优化配置的分析指出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。     

太阳能自动追光系统的节能技术研究

为了更高效的采集并利用太阳能,缓解不可再生能源匮乏的问题,需要设计一种高效的太阳能自动追光装置。本文设计了一种可用于多种供电环境下的太阳能自动追光装置。追光方式采用视日追踪与光电追踪相结合的方式,根据系统时间与光强传感器采集的数据精准判断太阳位置,适用于各种天气情况。在太阳能转动方式上采用了双轴驱动,使用减速电机和推杆电机推动太阳能板在水平和垂直两个方向上转动,提高了采光效率。并且选取了能耗极低的传感器和电机,以降低系统功耗。经实验验证,自动追光方式比固定追光所接收的太阳能提升了近40%。可以将采集的太阳能供给其他用电环境,本装置功耗低效率高,具有节能减排的作用和很高的社会效益。     

新型双稳态压电振动俘能系统的理论建模与实验研究

针对线性压电俘能系统的共振频带窄、俘能方向单一、发电效率低等问题,设计了一种双稳态磁力耦合多悬臂梁俘能结构。利用广义Hamilton变分原理建立了系统分布式力-电-磁耦合模型,结合数值计算和实验验证方法揭示了磁铁间距、外界振动激励条件对压电俘能系统响应特性的影响规律。研究结果表明:在合适的磁距和外界振动激励条件下,系统的输出电压可达18V,是线性压电振动俘能系统的3.5倍,有效工作频带是线性压电振动俘能系统的3.1倍,说明双稳态压电振动俘能系统具有明显拓宽有效工作频带和提升发电效率的能力,为压电俘能系统工程化应用提供了理论依据。