电网企业数据中心能效测量与计算方法研究

  [目的]  在国内,电网企业数据中心的能耗正日益提高。为有效地计算出数据中心的整体能源效率状况,提出了一种可行的电网企业数据中心能效测量标准与计算方法。  [方法]  通过研究国内外数据中心能效的测评方法,针对电网企业数据中心多与办公楼公用部分基础设施的特点,提出了准确计算IT负载、优化机柜配电单元耗电量估算、优化冷却水系统耗电量估算等3种优化方法,给出了优化的能效测量计算方法。  [结果]  研究成果表明:应用该方法,可将非数据中心区域消耗的能源在计算中分离出来,比常规的计算方法更准确,更贴近于国际通用的数据中心能效定义,能更真实地反映电网企业数据中心的能效水平。  [结论]  所提方法简单有效,可为电网企业不同数据中心之间的能源效率比较和节能水平评估提供依据。     

燃煤机组空预器低温腐蚀解决方案浅析

  [目的]  空预器低温腐蚀危及电厂锅炉的运行安全,需要对解决燃煤机组空预器低温腐蚀的不同方案的技术特点进行分析比较。  [方法]  分析了空预器的低温腐蚀解决方案。通过技术分析、能耗分析对提高空预器冷端空气温度暖风器方案和热风再循环方案进行了技术探讨。  [结果]  暖风器方案和热风再循环方案在解决空预器的低温腐蚀问题上各有其技术特点,暖风器方案虽然设备初投资比较大,但其系统特点具有明显的优势。  [结论]  对于空预器的低温腐蚀问题,暖风器方案的适用性更广。     

基于能量枢纽的综合能源系统优化规划

  [目的]  提出了基于能量枢纽的综合能源系统优化规划模型用于解决综合能源系统长期规划问题。  [方法]  能量枢纽(Energy Hub)是分析综合能源系统的重要模型,代表各种不同能源形式之间的耦合关系,例如电力,天然气,供热系统等。  [结果]  此综合能源系统优化规划模型在考虑系统可靠性,能源效率,排放指标等多种决策因素的情况下解决了不同能源形式之间的最优规划问题。  [结论]  综合能源系统算例分析用于验证该模型用于优化规划综合能源系统的有效性,并表明基于能量枢纽的综合能源系统针对系统的长期规划具有更大的灵活性,是研究综合能源系统规划的重要方向。     

典型园区综合能源系统分析平台研究

  [目的]  为了提升综合能源系统方案规划的效率和精确度,对园区综合能源系统分析平台进行开发研究。  [方法]  以园区(包括楼宇型园区和工业型园区)综合能源系统建设为切入点,针对园区综合能源系统总体方案设计方法、园区综合能源项目效益影响因素和分析方法、智慧能源综合管理平台平台建设三个方面进行理论研究,并基于理论研究成果提出相应的平台工具开发设想,平台工具用于辅助支撑园区综合能源系统规划设计及投资运营效益分析。  [结果]  平台研究结果表明综合能源方案可自动生成且提升精度和效率。  [结论]  研究成果对后续园区综合能源项目建设运营具有一定参考指导价值。     

天然气网络对含新能源电力系统短期调度运行影响

  [目的]  随着新能源和天然气机组在电力能源系统的装机比例不断增长,天然气系统对含大规模新能源电力系统的短期运行影响需要深入地研究。  [方法]  将天然气网络耦合至电力系统安全约束机组组合模型,以最小化系统运行成本为优化目标,同时考虑新能源接入系统,运用Benders解耦方法求解非线性优化问题。  [结果]  六节点电力系统和六节点天然气网络的综合能源系统算例分析用于验证耦合的优化模型,并表明燃气机组的高爬坡率可帮助电力系统有效地消纳新能源,同时新能源系统可以缓解系统对天然气网络供气约束的依赖。  [结论]  两种能源的优化配置是未来能源系统发展的重要方向。     

楼宇型天然气分布式能源系统的典型案例分析

  目的  以各类建筑全年典型日冷、热、电负荷需求作为计算基础,得出分布式能源系统优化配置和运行策略。  方法  能源站配置了内燃机、烟气-热水型溴化锂机组、离心式电制冷（热泵）机组、地源热泵、天然气热水锅炉及水蓄冷（热）罐等多种节能节资装置,实现了能源的梯级利用,更好地匹配用户端负荷需求。  结果  研究结果表明,在技术、经济上具有一定的可行性。  结论  能源站合理配置机组可节省投资,环保节能。利用峰谷电价差,降低运行费用,提高系统效益。     

分布式电源的最优经济运行方案

  [目的]  为获取微电网安全经济运行方案,提出了基于支持向量机回归理论的微电网最优经济运行的数学模型,实现了微电网中各分布式电源的负荷预测,根据实时电价分析了分布式电源的出力情况,并给出了相应的理论依据。  [方法]  为尽可能准确地构建微电网模型,以系统的运行成本、环保成本和综合效益为目标,构建了以常见五大分布式电源为主的最优经济运行的数学模型,采用Yalmip/CPLEX对模型进行了求解,获得了各分布式电源的实时出力情况。  [结果]  计算结果表明:以综合效益为目标的调度方案能够实现微电网整体的运行成本最低,协调了微电网的经济性与环保性。  [结论]  该模型可为微电网并网的资源优化利用和提高供电可靠性的相关研究奠定理论基础。     

基于热电互动的分布式能源系统优化研究

  [目的]  为实现分布式能源系统经济、高效的为工业用户供能,基于工业园区电、热负荷的耦合特性,建立了分布式能源系统供能单元的性能模型,提出了优化运行策略。  [方法]  以广州某工业园区为研究对象,结合实际负荷数据,合理确定优化参数,计算了年发电量、年耗气量和一次能源利用效率,并对负荷增量的影响进行了研究。  [结果]  结果表明:机组启动热负荷对分布式能源系统的年发电量影响较大,采用优化运行策略,年发电量提升约18.7%,可以提高园区自供电比例,一次能源利用效率在85%以上。  [结论]  该优化运行策略是正确并有效的,可应用于热电耦合分布式能源系统的优化,有效提升分布式能源系统的供能,同时维持较高的一次能源综合利用效率。     

考虑本地气电和柔直联网的海岛供电方案研究

  [目的]  保障电力供应的安全性、可靠性和经济性是海岛电力系统规划设计工作的重要任务。  [方法]  以国内某海岛作为案例,在建立和求解气电机组配置的整数规划模型的基础上,进行了发展本地气电和采用柔性直流联网两种方案在技术可行性、供电可靠性、投资经济性及上网电价等方面的综合比较。  [结果]  研究结果表明:为满足海岛电力需求,兼顾远景负荷增长的不确定性,在技术条件可行的情况下,推荐采用发展本地气电和联网混合供电方案。  [结论]  该研究方法和成果可为同类型的海岛电力规划设计提供参考。     

基于层次分析法的区域电能替代技术选择研究

  [目的]  电能替代是促进新能源消纳、提升能源利用效率、提高电能占终端能源消费比重等问题的有效解决措施,因此选择适合地区特点的电能替代技术并加以实施显得至关重要。  [方法]  通过研究电能替代技术,梳理各领域潜在的电能替代技术,提出了一种基于地区适用性、经济性和推广难度的评价体系,并应用改进的层次分析法(IAHP)确定各指标权重系数。  [结果]  针对南方某区域进行分析验证建立的模型,结果表明:模型分析结果与实际情况相符合,说明了本模型的正确性与合理性;其次,模型排除了人为干预因素以及提供了一个科学的方法论,能实际指导地区电能替代发展。  [结论]  通过实际算例分析,所建立的体系对电能替代技术实施具有一定的指导意义。     

预制舱类工业建筑能耗模拟软件PCES的设计与开发

  [目的]  建筑能耗模拟软件是建筑节能设计与建筑能耗评估重要的支持工具,而现行的建筑能耗模拟软件难以满足预制舱类工业建筑能耗分析及机柜级微环境控制设计的需求。  [方法]  提出了预制舱类建筑热平衡模型,基于该物理模型开发出预制舱类建筑能耗计算软件PCES,通过工程案例证明了PCES能客观地反映建筑物的能耗分布规律。  [结果]  计算表明:PCES可以实现对预制舱建筑围护结构、舱内热状况以及机柜级热环境状况进行求解,适用于工程节能设计与能耗分析。  [结论]  研究成果可实现建筑参数设定、能耗模拟与建筑热过程及能耗分析。     

基于MI时序处理的GA-BP脱硫制浆系统能耗建模

  [目的]  石灰石—石膏湿法脱硫是目前燃煤电厂应用最广泛、技术最为成熟的一种烟气脱硫技术,石灰石浆液制备作为其中一道高耗能工序,具有生产过程复杂,物耗与能耗间存在非线性关系等特点,缺乏合理有效的能耗模型。为建立能够对生产参数优化提供指导的可靠的制浆系统能耗模型。  [方法]  基于某600 MW电厂实际运行数据,选择生产过程中的可控制量作为输入,并基于互信息(Mutual Information)理论调整各输入变量间的时滞关系,采用结合遗传算法(Genetic algorithm,GA)的改进BP神经网络建立了制浆系统的单位制浆能耗模型。  [结果]  试验结果表明:与未调整时序的GA-BP模型和标准BP算法的模型相比,经过时序调整的GA-BP模型的计算结果能够更为准确地接近制浆系统生产实际数据。  [结论]  所建立的模型可以应用到浆液制备过程的能耗优化研究中。     

适合与风力发电结合的波浪能及海流能共同发电型式探讨

  [目的]  为了研究波浪能发电、海流能发电与海上风力发电结合的可能性和可行性,  [方法]  通过分析波浪能及海流能发电的设备型式和技术水平,提出三者共同发电的结合方式;通过分析福建省海上风能、波浪能和海洋能的自然条件,结合海上风电项目所处的独特地理位置,  [结果]  梳理出适合与波浪能、海流能发电结合的海上风电项目,并提出下一阶段工作需要关注的问题。  [结论]  提出综合开发海洋能源、提高用海效率的一种新思路,成为今后综合开发海上能源的新的研究方向。     

面向数据中心的储能系统应用研究

[目的]在新基建的背景下,数据中心得到迅猛的发展,数据中心作为高密度负荷,如何最大限度采用清洁能源并降低运行能耗,得到越来越多的关注.[方法]梳理了当前储能系统主流电池技术参数及数据中心供电需求.[结果]通过电池参数分析,给出了适用于数据中心储能系统的电池选型建议,随后提出了面向数据中心储能系统的应用模式以及满足快速切...     

分布式储能项目效益评价方法研究

  [目的]  随着分布式储能技术的日趋成熟,分布式储能系统得到了业界的广泛关注,各类示范项目先后投运。然而,用户侧分布式储能项目的综合效益往往涉及投资方、运营方、用户和监管部分等多个参与方,且与用户的负荷特性和储能系统运行策略密切相关,科学合理且便捷的综合效益评估方法已经成为分布式储能项目广泛开展的关键技术问题。  [方法]  根据分布式储能项目的设备和资产构成,并结合用户负荷曲线划分多个典型运行场景,从而对不同场景下各类项目资产的成本、功能、效益、相关方进行映射,最终按照项目的内部运作机制和外部市场机制分析其综合效益。  [结果]  利用该方法,可对种类更广泛的分布式储能项目进行更加定量、客观的综合效益评估。  [结论]  基于实际的工程算例表明,所提的方法准确有效,为项目投资运营模式及技术方案的决策提供方法支持。