具有两种制冷方式的CCHP系统优化运行策略及其判别条件

基于冷热电负荷组合和满足制冷负荷的方式,将包含吸收式制冷和电动制冷的冷热电联产系统的运行空间分成4种状态,每种状态下有3种运行策略。基于冷热电联产系统的运行优化模型,采用库恩—塔克(KT)条件获得了4种状态下各个运行策略为最优策略的条件。基于最优运行策略的条件分析,一种新的同时满足冷热电负荷的运行策略被证明具有最优性质。分析表明,最优策略与负荷的特征、购电价格、天然气价格、冷热电联产系统的效率等因素有关,提出的最优策略判别式可基于这些因素得出最优的运行策略。基于冷热电负荷组合和实际系统的计算结果验证了所述最优运行策略条件的正确性。     

医院冷热电联产系统的改造方案研究

提出了医院冷热电联产系统的改造方案,采用旋流喷嘴喷雾冷却的方法冷却燃气轮机进口空气的温度至最佳工况点,该改造方案初投资小,简易可行,又能满足最优运行的要求以提高效率和经济性,从长远来看,能收到良好的经济效益.     

微型燃气轮机冷热电联产系统运行模式研究

介绍了微型燃气轮机及分布式发电／能源系统的技术特点及其应用场合和发展现状，对微型燃气轮机冷热电联产系统的多种方案进行了研究。根据实际负荷曲线，设计了100kW级微型燃气轮机的冷热电联产系统，并对其在各种负荷下的系统匹配、运行方式等进行了讨论。通过计算和分析，给出了微型燃气轮机冷热电联产系统在不同运行方式下的热经济性和技术经济性的比较结果。     

分布式供能冷热电联产系统介绍

介绍了分布式供能冷热电联产系统的组成,即发电设备、吸收式冷热水机组、余热锅炉,及其工作原理,分析了系统和使用的燃料及应用范围,阐述了其可对能源分层使用,提高能源的综合利用率及环保、安全等优点,并对目前推广应用分布式供能冷热电联产系统存在的政策、技术及人才等方面问题进行了探讨。     

微燃机冷热电联产系统的经济优化

微型燃气轮机(简称微燃机)冷热电联产系统(combined cooling,heating and power,CCHP)具有极高的能源利用效率,其经济效益明显。首先建立了基于微燃机的冷热电联产系统的仿真模型及经济优化模型,分别分析了冷热电负荷比例、燃料价格、剩余电力上网政策、购电电价等对系统经济性的影响。在分析电价的影响时,分别按固定电价和实时电价进行了分析。算例分析表明微燃机CCHP系统的运行成本不仅跟冷热电负荷的需求有关,还与电网电价、微燃机燃料价格和锅炉燃料的价格有关。     

含小型冷热电联产的微电网系统经济运行

微电网能够有效利用各种分布式电源,其灵活、智能的控制特点,在解决能源短缺、环境保护和改善电能质量等方面表现出极大潜能。微电网不仅解决了分布电源的大规模接入问题,还能为用户带来经济上和环境上多方面的效益。建立了含小型冷热电联产的微电网系统在与外部配网系统并网状态下经济运行的数学模型以及成本优化的广义公式,提出的成本函数综合考虑了各种分布式电源的运行和维护费用、燃料消耗费用以及购售电费用等。最后,以某小区具体用能情况为例,给出了算例分析。     

可调回热燃气轮机冷热电联产系统热力分析

为改善动力系统全工况性能,建议将可调回热燃气轮机用于冷热电联产系统。通过改变经过回热器的燃气比例X,调节用于各子系统的能量。在整个范围内,燃气轮机比功变化不大,但单位流量下质对应的制冷量有很大差异,压比较高系统,其节能率在X的大部分可调范围内占有优势;接近完全回热时,压比较低的系统占微弱的优势。通过实例得出,该方法全年节能率较常规回热循环联产系统提高了11%。     

基于全工况性能的冷热电联产系统效率指标比较

CCHP系统的效率评价指标对其优化设计、经济运行等至关重要。基于小功率燃气轮机为核心的CCHP系统基本元件的变工况典型解析特性,对比分析了CCHP系统当量yong效率、经济yong效率、总能利用率、节能系数等“效率”形式及其影响因素。采用不同的效率指标评价以小功率燃气轮机为原动力的两类CCHP系统的全工况性能,以说明不同效率指标的差异。分析表明,前述效率形式都不能给出完全合理的评价结果。但相对而言,节能系数能比较合理评价本文 所述两种CCHP系统的优劣,但部分评价结论仍存商榷之处;CCHP系统的部件匹配及经济运行,可综合按全工况节能系数及经济yong用效率来评价。研究结果对CCHP的经济评价、优化配置与经济运行提供理论与实践依据,也利于促进环境保护与资源节约。     

燃气轮机冷热电联产系统与蓄能变工况特性

利用单轴恒速燃气轮机典型变工况计算方法和余热锅炉考虑换热系数的变工况计算方法，对冷热电联产系统的变工况进行了分析：高负荷时联产系统有明显的节能优势；但随负荷的降低，优势不断减少；在负荷降低到一定程度之后已经不如参照系统性能。为改善系统全工况性能，可将联产系统与蓄能技术有机结合。依靠对某建筑典型夏、冬季全天冷、热负荷供应进行分析，可以看到蓄能的使用使联产系统的节能率在较高基础上进一步得到提高。     

冷热电联产型微网规划研究综述

能源互联网是实现能源可持续发展与生态优化的重要途径,其形成与发展受到了学术界工程界的广泛关注.冷热电联产型微网作为能源互联网的基本物理载体,对其进行合理有效规划是探索能源利用高效化、清洁化转型的关键所在.文章在介绍了多能耦合理论、系统供能框架及能源设备类型的基础上,着重从经济性和环保性提升角度综述了冷热电联产型微网的优化调度策略.随后讨论了规划目标模型的建立及其求解算法,最后结合目前研究进展对系统规划的未来研究方向进行了展望.     

相变储热技术优化冷热电三联供运行

能源互联网是未来能源供应体系的重要发展方向,冷热电三联供实现了冷/热和电能之间的联系,是能源互联网的核心部件之一。在考虑集中式冷热电三联供运行时,燃气-蒸汽联合循环机组的启停机方式和运行状态将直接影响到三联供机组的工作效率与运行收益,合理的开机策略是保障三联供机组经济化运行的前提与基础。针对以燃气-蒸汽联合循环机组为动力装置,使用吸收式溴化锂制冷技术,配有以相变材料为主体的储能设备的三联供机组进行分析,根据对三联供机组运行相关参数,在对某地区的冷热电负荷进行详细调研的基础上,建立起集中式三联供运行的经济性目标函数,给出三联供机组经济化运行的启停机策略,从而达到提升工作效率、增加运行收益的目的。     

含冷热电联供的微网优化调度策略综述

首先简单介绍了冷热电联供(CCHP)系统常见的运行模式,并据此提出了CCHP系统和微电网结合的必要性;然后针对含CCHP系统的微网,分别从经济性优化目标和随机性处理方法 2个方面重点综述了CCHP微网的优化调度策略,并探讨了其未来的发展趋势;接着综述了CCHP微网优化模型的求解方法,并强调了智能算法在优化调度领域的广泛应用;最后从集中式和分布式2个方面介绍了CCHP微网优化调度策略的具体实现方式以及两者的优缺点、适用范围。     

含光伏蓄电池的冷热电联供系统运行模式评估

冷热电联供(CCHP)系统以其高效、清洁的特点而受到广泛的关注。将作为清洁能源和可再生资源的太阳能加入联供系统,可以进一步缓解能源危机和环境污染问题。为了提高分布式电源并网的稳定性,设计了一种可以平滑输出功率的光伏蓄电池系统,并将其与传统的CCHP系统相结合构建了一个综合型的联供系统。在热跟随(FTL)和电跟随(FEL)两种运行模式下,考虑电动汽车充电负荷的影响,评估环境成本和全寿命周期成本两个指标。     

基于混沌自适应粒子群算法的冷热电联供系统优化

在研究冷热电联供系统优化运行的过程中,为了更好地优化调度冷热电联供系统中各设备的出力,提出了基于Tent映射的混沌搜索和非线性自适应粒子群算法相结合的优化算法。建立了一个包含风机、光伏、微燃机和燃气锅炉等主要设备的冷热电联供系统模型。以联供系统的运行成本、污染物排放量和能源利用率为目标,建立了多目标优化模型。在满足设备出力、功率平衡等约束条件下,利用Matlab进行了优化求解。仿真结果表明,所提出的冷热电联供系统优化方法,可以有效地提高经济效益,减少污染排放,提高能源利用率。     

A novel thermal storage strategy for CCHP system based on energy demands and state of storage tank

Under the thermal storage strategies in present studies, the power generation unit (PGU) in combined cooling, heating, and power (CCHP) system is turned on/off only based on the state of storage tank; or the operation state of PGU is determined by thermal demand or/and electric demand, which has no relationship with the state of storage tank. For these traditional strategies, either energy demands or state of storage tank is considered for the operation of system. This paper proposes a novel thermal storage strategy (TSS2) for CCHP systems, which determines the operational state of the PGU based upon electric demand, thermal demand and the state of thermal storage device. In this paper, the operation principle of TSS2 is described and compared with the traditional strategies. A hospital in Shanghai was used to evaluate and compared the performance of the system operating under different storage strategies. The results show that TSS2 improves the performance of CCHP system more significantly compared with the traditional strategies. TSS2 can make both PGU and capacity of thermal storage tank be fully used by CCHP system to produce more electric and thermal energy to meet demands of building. Compared with system without thermal storage, the minimum and maximum increase rates of annual total cost saving for traditional strategies are 0% and 14.84%, respectively. However, for TSS2, they can reach 3.79% and 20.22%. Similar conclusions could be achieved for CO₂ emission reduction and primary energy saving. The effect of TSS2 on the CCHP system performance is different under different operation strategies.     

基于改进多目标灰狼算法的冷热电联供型微电网运行优化

针对冷热电联供型微电网运行调度的优化问题,为实现节能减排的目标,以微电网运行费用和环境污染成本为优化目标,建立了包含风机、微型燃气轮机、余热锅炉、溴化锂吸收式制冷机等微源的微电网优化模型。模型的优化求解使用改进的多目标灰狼优化算法,得到多目标问题的Pareto最优解集,并针对微电网优化问题约束条件较多,算法前期探索能力不足的问题,对算法进行改进。仿真结果表明,改进算法的求解速度和全局搜索性能优于原始算法,文中方法可以为冷热电联供型微电网优化调度提供建议,实现根据用户需求的微电网灵活调动,达到减少运行费用和污染气体排放的效果。     

计及冷热电联供的微电网电源优化配置

针对计及冷热电联供的微电网独立供电系统,建立了基于燃料电池和微型燃气轮机的冷热电联供系统数学模型,基于各微电源功率特性,建立了考虑设备投资成本、运行维护成本、燃料成本、环境成本、替换成本、报废成本,以系统等年值总成本最低为目标的微电源优化配置数学模型,计及冷负荷、热负荷平衡等因素,在同时满足用户对冷热电多种能源形式需求的情况下,对计及冷热电联供的微电网电源优化配置方案进行了求解。     

含冷热电联供系统微电网优化运行研究

为使冷热电联供(CCHP)型微电网系统能够可靠、安全、经济的运行,首先要考虑对新能源充分的利用,其次要结合储能系统的使用约束以及影响因素。本文建立了冷热电联供型微电网数学模型,综合考虑了各微电源的运行维护费用、燃料费用以及购售电费用等,采用改进粒子群优化算法,针对运行成本最小为目标进行计算仿真。最后以某小区为例,对得出结果进行分析讨论,验证了本文方法的理论性和实用性。     

含冰蓄冷空调的冷热电联供型微网多时间尺度优化调度

冷热电联供型微网(CCHP-MG)对实现能源可持续发展和构建绿色低碳社会具有重要的应用价值,而内部复杂的能源结构与设备耦合关系、可再生能源的消纳和负荷波动的平抑给其优化运行带来了挑战。文中提出含冰蓄冷空调的CCHP-MG多时间尺度优化调度模型,研究冰蓄冷空调的不同运行方式对优化调度的影响。日前计划中通过多场景描述可再生能源的不确定性,侧重于一个运行优化周期内CCHP-MG的经济运行;日内调度基于日前计划方案,根据冷热电在不同时间尺度上的相关性和互补性,提出考虑冷热负荷变化的双层滚动优化平抑模型,求解各联供设备的调整出力。仿真结果表明:冰蓄冷空调的运行方式关系到CCHP-MG的综合效益的提高;多时间尺度优化调度模型不仅可以满足用户的冷、热、电能的需求,还能有效平抑日内阶段供需侧随机性波动,实现CCHP-MG经济及稳定运行。行带来了挑战。文中提出含冰蓄冷空调的CCHP-MG多时间尺度优化调度模型,研究冰蓄冷空调的不同运行方式对优化调度的影响。日前计划中通过多场景描述可再生能源的不确定性,侧重于一个运行优化周期内CCHP-MG的经济运行;日内调度基于日前计划方案,根据冷热电在不同时间尺度上的相关性和互补性,提出考虑冷热负荷变化的双层滚动优化平抑模型,求解各联供设备的调整出力。仿真结果表明:冰蓄冷空调的运行方式关系到CCHP-MG的综合效益的提高;多时间尺度优化调度模型不仅可以满足用户的冷、热、电能的需求,还能有效平抑日内阶段供需侧随机性波动,实现CCHP-MG经济及稳定运行。