分布式能源站三联供系统优化运行策略研究

分布式能源站三联供系统的优化运行策略是保证其优良运行效果的关键。针对某一能源站,结合储能系统,构建了一个优化运行数学模型,使供能机组出力满足各时段负荷需求。在分析供能设备的高效能利用基础上建立了各项约束条件,并利用改进的遗传算法对构建的模型进行求解,得到能源站的最佳运行策略,从而在满足逐时负荷的情况下,使能源站运行效能最高。     

基于TRNSYS的天然气分布式联供系统仿真模型研究

根据中国上海市某国际旅游度假区天然气分布式能源站系统的实际运行参数搭建联供系统的TRNSYS仿真模型,通过对比用户侧实际负荷曲线,验证、调整系统设备的模块参数使仿真结果与实际工况参数有较好的拟合性,为后续全系统运行策略的验证、优化提供保障。同时,在全系统仿真模型中加入一次能源利用率和经济性算法模块,用于对比分析不同运行策略下的一次能源的利用率和经济性,从而对运行工况进行优化调整。以在过渡季"大流量,小温差"的运行工况为例,通过该模型模拟比较"提高供回水温差"运行优化调整前后的一次能源利用率和经济性。     

区域能源站耦合冰蓄冷系统设计与运行分析

区域能源站基于多能互补,将多种不同形式的冷源经过智能耦合,以满足末端对冷负荷的需求。为使多能互补区域能源站供冷系统能经济、节能、绿色、环保、高效地运行,在设计中冷源装机容量要与运行模式相匹配。基于北京某区域能源站的实际案例,对其项目后期运行模式进行分析,设计其供冷系统各冷源的装机容量。研究表明,在供冷系统中耦合蓄冰槽后,可根据末端负荷变化情况,调整不同的运行模式以降低系统的运行成本,实现经济、高效运行。与传统的单一冷源供冷系统相比,多能互补的供冷系统通过多种能源的智能耦合提高供冷与末端负荷的匹配性,同时降低运行成本。     

能源站供冷系统冷源优化配置分析研究

对能源站供冷系统蒸汽溴化锂机组和电制冷机组的冷源优化配置进行分析研究。基于DeST软件建立某区域内若干典型建筑物的能耗模拟模型,通过模拟计算得到能源站供冷系统总的全年逐时负荷。综合考虑初投资及年运行费用,采用全寿命周期成本评价指标法,分析研究能源站供冷系统中的蒸汽型双效溴化锂与电制冷冷水机组容量的优化分配,通过计算得到典型工况下得到全寿命周期成本最低的溴化锂制最优供冷比例为61.8%。在此基础上,进而分别探讨电制冷主机COP及蒸汽价格变量因子对能源站供冷系统的制冷主机容量配比的影响规律,得出溴化锂机组最优配比随电制冷主机COP值升高而下降,随蒸汽价格升高而下降的基本规律。研究成果可为能源站供冷系冷源的配置选型提供参考。     

时间尺度对建筑可再生能源系统负荷匹配特性的影响分析

以建筑可再生能源系统为研究对象,选取天津气象条件下一单层住宅建筑进行分析,利用TRNSYS模拟建筑可再生能源系统(RES),分析在年、月、时不同的时间尺度下可再生能源系统的负荷匹配特性。研究结果表明:该系统在全年时间尺度下能够100%满足负荷需求,而在月和小时研究尺度下负荷满足率均不足55%。因此,时间尺度的选择,直接影响可再生能源蓄能容量选择、控制优化和近零能耗评价等,需在设计、运行和评价等建筑全生命周期内的关键环节进行明确。     

基于太阳能季节补热的地源热泵空调系统研究

在北方地区,由于建筑物的冬季热负荷大于夏季冷负荷,单独采用地源热泵对建筑物供暖、制冷,长期运行会造成土壤的温度逐年下降,最终导致地源热泵机组COP越来越低,严重时会影响机组的正常运行。夏季采用太阳能对土壤补热,解决地源热泵机组单独运行时冷热不平衡问题,有效提高机组热效率,达到综合节能的目的。通过对太阳能-地源热泵复合空调系统进行分析研究,利用TRNSYS软件进行分析模拟,从而得出太阳能-地源热泵空调系统的最佳匹配方案。     

考虑预测误差的综合能源系统优化调度模型

研究综合能源系统优化调度,实现预测误差下的经济可靠运行。分析综合能源系统的结构和负荷特性;在考虑风光负荷预测误差的条件下,建立基于风电、光伏发电、柴油发电及储能系统运行成本的优化调度模型;采用改进粒子群算法进行算例求解。经验证,优化储能系统和柴油发电调度模型,使系统既能较好地平抑风光负荷的波动性,又能实现最优经济运行。     

综合能源站内土壤源热泵运行效果研究

为了确定综合能源站内土壤源热泵的运行效果及调节措施,本文通过对天津某综合能源站内土壤源热泵用户侧供能量、地源侧换热量、地埋管供水温度进行连续三年的监测,分析机组直接供能和蓄能运行工况下的平均运行效率。研究结果表明,能源站集中供能可很好地调配各设备的供能量。三年来,土壤源热泵机组白天供能、晚上蓄能,平均运行效率为机组额定COP值的91.4%~112.7%,不仅保证各机组均能以高效率运行,且可节约运行费用,减少碳排放。研究成果可为土壤源热泵系统在能源站中的运行提供参考。     

考虑多元负荷需求响应的综合智慧能源系统协同优化调度

考虑综合智慧能源系统管理中电负荷和热负荷的可调度价值,提出了一种考虑电热多元负荷需求响应的综合智慧能源系统协同优化调度模型及方法。首先,利用用户对供热舒适度感知的模糊性及热网在传输过程中的热惯性,将热负荷作为能源系统中的柔性负荷加入到综合智慧能源系统的优化调度中。同时,综合考虑了电负荷与热负荷的不同类型的需求响应,构建了电热多元负荷综合需求响应模型。其次,引入能质系数将能量的“质”和“量”相结合,以系统用能效率最优为目标函数,考虑正常运行条件下电气热系统运行约束,建立了综合智慧能源系统协同优化调度模型,采用量子粒子群算法对模型进行分析计算。最后,利用IEEE 9节点系统、20节点天然气系统和6节点热系统为算例进行分析,验证了所建模型及方法的合理性和有效性。     

智慧管控一体化系统在综合能源工程的应用

新型的综合能源站管控一体化系统是以生产实时控制系统为基础,通过对综合能源系统实时信息的采集、优化、整合,建立区域能源生产和消费统一管控的智能化系统.以综合能源在绿色建筑应用为例,将冷、热、电各类能源的产生、传输、分配、存储、消费等环节进行高效耦合,将能源消耗和设备运行统一协调,实现资源利用最大化和负荷预测,最终完成能源系统设备全生命周期控制和管理.智慧管控一体化系统打破常规控制层和管理层的屏障,使无人值守成为可能.     

多站融合交直流微网系统研究

2019年泛在电力物联网的27条工作计划中,包含"多站融合发展",即变电站与运营充电站、储能电站、基站或数据中心站的共享融合,多站融合的智慧能源站以新建变电站为依托,创新建设模式,实现变电站、数据中心站、综合能源站集成融合与友好互动,实现能源流、数据流、业务流合一,提升电网综合效率效益,满足城市建设对能源、环境的综合要求。针对智慧能源站各类设施的负荷容量及负荷性质,统筹设计站内交直流微网方案,选取适宜的微网电压等级与网络拓扑方案,研究全站交直流电源及UPS系统优化整合配置方案,论述微网供电可靠性,并进行技术经济比较。     

考虑含多种可控负荷的社区冷热电联供系统协同优化调度

针对社区冷、热、电三联供(CCHP)系统需求侧可控负荷的用能特性,从满足一个调度周期内各时刻供需平衡的角度,建立了可控负荷以及各供能网络模型。以经济、环境等方面的综合运行成本最小为目标,最终建立了社区CCHP系统的日前优化调度模型。通过Matlab和Cplex求解器对算例中可控负荷的优化及各机组的出力进行求解,得到夏季典型日下3种场景的可控负荷参与优化调度的结果。算例仿真分析了对CCHP系统中可控负荷的优化调度在减少系统综合运行成本、减小负荷峰谷差值等方面的作用,验证了该优化调度模型的有效性。     

分布式能源系统的研究及配置方案分析

介绍分布式能源站冷热电三联供系统以及近期的国家政策,分析已建成的主要分布式能源站的配置概况,并探讨如何根据负荷情况对分布式能源站进行合理配置的主要原则。通过对目前所面临问题的分析,为分布式能源站的设计和研究方向提供了建议。     

武汉某能源站冷热电三联供系统设计规划

以武汉某能源站为设计对象,分析外部资源条件和区域用能特点,测算区域热负荷、冷负荷、生活热水负荷、天然气年耗气量和用电负荷,对该能源站进行设备选型设计。通过对七7组设计方案进行对比,选择燃气内燃机、溴化锂机组、风冷热泵、水源热泵和离心式冷水机组的组合设计方案。与传统的供能方式(市电+燃气锅炉+电制冷机)相比,该方案具有较高的发电效率,同时较低的一次能源消耗,再结合余热利用,能够实现多方面的节能效益;所用天然气为清洁能源,不含硫化物和颗粒物,减排效果显著。本项目能源站的年平均综合能源利用效率为78.25%。     

基于TRNSYS的严寒地区土壤源热泵系统性能研究

研究严寒地区土壤源热泵系统的运行特性,旨在提高土壤源热泵系统运行效率,保证土壤源热泵系统持续高效稳定的运行。利用TRNSYS软件搭建土壤源热泵系统模型,对土壤源热泵系统进行了30年的运行分析,分析影响系统热平衡的主要因素,并研究埋管间距、埋管深度等因素对土壤温度变化的影响。结果表明,在严寒地区,建筑累计负荷是影响系统热平衡的主要因素,当建筑累计热负荷与建筑累计冷负荷达到一定比值时,系统将达到热平衡状态。钻孔间距、钻孔深度对土壤温度变化有一定影响,增大钻孔间距、增加钻孔深度可以减少土壤温度变化幅度。     

冷热负荷预测在区域供能项目中的应用——以上海西虹桥1号能源站为例

在区域供能系统的设计与规划阶段,准确估算建筑群的冷热负荷,能够为系统的设备容量配置与经济性分析提供合理的计算依据.随着模型仿真工具与算法的进步,建筑冷热负荷预测方法不断发展成熟,但较少有研究从实际案例运行情况的角度评价冷热负荷预测的准确性.以上海西虹桥1号能源站作为应用案例,在项目规划初期采用基于建筑典型模型的冷热负荷...     

多区域间热网交互的综合能源系统配置优化

考虑多区域间热网交互的综合能源系统规划和运行优化能有效提高能源综合利用率,有助于节能减排、促进分布式能源就地消纳。在独立分区综合能源系统的基础上,在不同负荷特性区域间引入热网交互,以热网建设费用、CCHP设备投资、运行成本和碳排放税最低为综合优化目标,对多区域综合能源系统的配置和运行进行整体优化。对上海市某典型城区进行仿真优化结果表明,多区域间热网的引入有利于提高系统清洁能源利用率,合理配置设备容量,区域间用能互补特性增强,系统综合效益更佳。     

楼宇型分布式能源系统技术经济研究

以具有普适性的楼宇型建筑为研究对象,基于研究对象的设定体量,结合相关规范规程及资料,整理分析其相应的冷、热、电负荷。根据冷、热、电负荷需求,研究电、燃气直燃和分布式能源这三种供能方式的装机和运行方案。并基于电空调和燃气直燃型空调等传统制冷、供热方式的成本测算,对分布式能源系统的装机运行方案进行了完整的经济分析,对这三种供能方式进行了比较与论证,对分布式冷热电三联供能源方案的经济性进行了深入研究,并对分布式能源站的反测电价敏感因素进行了详细探讨,为相关政策制定提供依据。     

风光氢综合能源系统设计及运行集成优化

基于风光制氢和燃料电池热电联供的风光氢综合能源系统是消纳富余可再生能源、减少弃风弃光的有效途径,实施系统设计及运行集成优化,对提高综合能源利用率、降低系统经济成本具有重要意义。通过构建风光氢综合能源系统设计及运行集成优化模型,对系统各设备的容量配置方案及典型运行策略进行了优选,并且系统比较了不同风光资源及用能负荷特性下系统设计及运行方案的差异。结果表明：风光氢综合能源系统在办公楼负荷场景和风光资源更丰富的地区获得了更优的经济性。     

考虑用户侧柔性负荷的社区综合能源系统日前优化调度

针对综合能源系统中存在潜在的可调度资源,基于能源集线器构建包含储能、燃气轮机发电系统、柔性负荷等在内的社区综合能源系统数学模型。该模型综合考虑用户侧柔性负荷的可平移、可转移、可削减的负荷特性。最终建立以总运行成本最小为目标的综合能源系统供需联合日前优化调度模型,采用Yalmip工具箱和Cplex求解器对算例进行求解,得到3种场景下柔性电、热负荷参与调度的优化结果,并对比分析电热独立调度的经济效益。仿真结果表明:电热耦合调度,柔性电、热负荷的参与互动能明显降低系统运行成本,减小负荷峰谷差,缓解高峰用电压力。