太阳能与压缩空气耦合储能的燃气轮机CCHP系统特性

针对燃气轮机冷热电联产系统在"以热定电"运行方式下可能造成的电能过剩和部分负荷时效率不高等问题,该文提出一种太阳能与压缩空气耦合储能(solar andcompressed air energy storage,S-CAES)的燃气轮机冷热电联产系统。通过燃气轮机冷热电联产系统典型变工况模型和储能系统的Aspen Plus分析模型,获得S-CAES燃气轮机冷热电联产系统的变工况特性;讨论了各子系统的变工况特性和耦合系统在不同储能率下的运行性能,比较了储能系统释气流量调节与空气透平入口温度调节两种调节方式对系统性能的影响。将S-CAES燃气轮机冷热电联产系统用于华南地区某宾馆建筑进行案例分析,结果表明:与无储能燃气轮机冷热电联产系统相比,在夏季、过渡季、冬季典型日,该系统每天分别节约能量16.57、15.94、11.87GJ;平均能量利用率分别提高5.68%、7.88%和4.69%。     

微型燃气轮机冷热电联产系统经济性分析

建立了微型燃气轮机冷热电三联产系统经济性分析的数学模型。以满足某建筑冷热电负荷为例,与现有的冷热电分产系统进行了经济性比较,得出了三联产系统的经济性优势。分析了电、气价格对联产、分产系统年运行成本及联产系统投资回收期的影响,给出了电、气价格比与联产、分产年能耗比的关系。     

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。     

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。     

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。     

燃气轮机热电联产系统的应用和完善

介绍燃气轮机热电联产系统在浦东国际机场能源中心的应用和发展，分析燃气轮机热电联产系统运行的经济性，并针对其存在的问题提出完善系统的措施和方向。     

微型冷热电三联供系统的研究

针对微型冷热电联产系统目前的发展状况。阐述了其原理和特点,通过案例介绍了微型冷热电联产系统研究的现状和优势。该系统在电价较高且没有集中供暖的地区优势显著。     

生物质混煤冷热电联产系统能效分析

对以生物质混煤为燃料的冷热电三联产系统,综合考虑其节能性、经济性和环保性等多种影响因素,建立多目标评价体系进行系统能效分析;并从能值角度出发,对不同的能值指标进行分析,探究混掺生物质对冷热电联产系统的影响,以确定生物质的最佳混掺比例。结果表明:在相同的负荷条件下,以生物质混煤为燃料的冷热电联产系统不仅可以节约系统的运行成本,SOx、NOx、CO2减排潜力较大,兼具良好的环境效益和经济效益;在10%、15%、20% 3个混掺比例当中,生物质混掺比为20%时的生物质混煤冷热电联产系统能值产出率最大,环境效益最高,经济性和环保性都有比较好的发展前景。     

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.     

分布式能源系统中燃气轮机热电联产运行方式的优化

为协调热电联产中热、电负荷的变化,解决热电供需不平衡问题,对分布式能源系统中燃气轮机热电联产的运行方式进行了优化。在传统"以电定热"和"以热定电"两种运行方式的基础上,提出通过添加辅助设备的方式来补充热电联产的运行方式。通过对优化前、后联产系统的总热效率进行的计算,验证了该方法的合理性,并对热电联产子系统的运行方式提出了建议。     

考虑可中断负荷的微网能量优化

建立能量模型协调优化微网可靠性与经济性对系统经济效益的提高至关重要.考虑在并网模式和孤岛模式下都将可中断负荷纳入微网能量管理,优化各分布式电源DG(distributed generation)出力,并网时还包括微网与主网交换功率,使微网投资运行费用和补偿停电损失费用之和最小.该模型不但考虑了微型燃气轮机热(冷)电联供的发电特性,而且将热(冷)能供给优化转化为电能供给优化统一求解,回避冷热价格对模型求解影响,简化微网综合供能模型.以一个微网系统算例验证了模型和算法的有效性,计算结果表明该方法不但能确保微网负荷的可靠、经济供电,也有利于主网整体经济供电能力的提高.     

分布式供能系统控制的设计和应用

分布式供能系统是可以布置在用户附近并独立提供电、热或(和)冷的小型模块化能源系统,具有环保高效、使用安全、操作方便等特点。结合上海紫竹科学园区内的冷热电联供系统的实际应用,介绍一种典型的以天然气为燃料、微型燃气轮机为原动力的分布式冷热电联供系统;详细阐述了冷热电联供系统以可编程控制器(PLC)为核心的控制系统的控制功能、结构、硬件和软件组成及其实现方法。     

计及灰水负荷预测的区域型热补偿系统调控策略

传统供暖手段以热电联产机组作为主要热源，由于热电联产机组具有电热耦合的特性，因此运行时会产生热电负荷不匹配问题。为缓解这一问题，提出了一种集中供暖与区域型热补偿系统共同参与的供暖手段。对用户侧的灰水生产情况进行灰水生产活动预测，量化预计可回收热能，并结合光热电站的余热，将二者一同作为集中供暖的补偿热源。根据用户侧的热负荷特性以及光热电站和灰水热能回流系统的供热特性，构建区域型热补偿系统的运行优化模型，使用模型预测控制方法制定系统模型的调控策略。最后，通过设置算例仿真对比可知，所提出的调控策略能够回收利用原本废弃的热能，在实现供暖目标的同时保证了系统的经济性和环保性。     

我国火电技术与环保装备的发展

目前我国火电技术与装备正从纯发电或兼供热的高碳模式,向环保型、低碳循环经济发展.在高效清洁能源装备的产业化过程中,热电技术构成的变化将大力度地冲击着传统技术装备的发展思路和管理体制,提出了火电技术中的若干环保问题.     

住宅小区天然气热电冷三联产方案及其技术经济性能分析

针对南京地区冬夏季用电紧张问题,提出住宅小区采用天然气热电冷三联产的方案,并就某普通住宅小区4种不同燃气轮机和制冷机组的组合方案进行技术经济分析,阐明各方案的适用性和优缺点。     

分布式冷热电联供系统负荷随机模糊建模

基于天然气的冷热电联供(CCHP)系统负荷随机性和模糊性共存,有效提取其不确定特征对CCHP系统优化调度运行有重要意义。文中提出一种分布式CCHP系统负荷随机模糊建模的方法。首先基于CCHP系统冷热电负荷历史数据,发现其可以用n阶正态分布加权和方法描述其概率分布特征,并获得电负荷与冷热负荷的概率密度函数,进一步分析该函数的参数,可知其不具有完全的统计性质,因而具有认识意义的模糊性,通过对参数的隶属函数和机会测度函数特征的提取,从而定义电负荷与冷热负荷为随机模糊变量;其次分析电负荷与冷热负荷两类变量之间的耦合特性;最后结合随机模糊模型及各类负荷间的耦合特性,提出了CCHP系统接入电网负荷随机模糊建模方法及其相应建模步骤。湖南省某市接入10kV的CCHP系统的历史负荷数据样本仿真结果验证了该模型的有效性和正确性。     

我国热电联产产业的发展趋势

介绍了国内外热电联产产业发展的现状和热电联产的优势,分析了今后我国热电联产机组的发展模式,指出今后我国热电联产产业应以大容量、高参数的热电联产机组和分布式能源系统这两个模式为主,并大力发展CFB锅炉、燃气轮机技术和研发高温气冷核反应堆技术。     

化肥厂热动系统的节能改造与调优运行

介绍了某化肥厂自备热电站热能动力系统与化肥工艺装置间的热联合利用。对小容量汽轮机进、排汽管道改造,用数学规划法对热动系统作优化计算,给出推荐的系统动力装置优化运行方案。经系统的热联合节能改造及调优运行节约了能源,效益显著。     

计及碳交易的热电联产-储热-电锅炉风电消纳策略

为解决传统热电联产机组的热电耦合特性以及冬季采暖期间弃风消纳问题,提出了计及碳交易含储热热电联产机组和电锅炉联合运行的弃风消纳策略。首先将储热设备、电锅炉与热电联产机组联合运行来满足系统所需热负荷,从而提高热电联产机组电调峰能力。其次,为进一步控制碳排放量,引入阶梯式碳交易与优化电锅炉运行模式,兼顾系统运行成本、弃风消纳量以及碳排放量,构建计及碳交易的热电联产-储热-电锅炉风电消纳模型并进行求解。最后,以IEEE-30节点为例进行算例分析,结果表明所提策略能够有效促进风电消纳、减少碳排放量且有效降低系统运行成本。