提升风能消纳清洁供热项目的经济性优化配置

在中国三北地区,热电联产机组"以热定电"的运行调节模式是供暖季出现严重弃风的重要原因之一.推进电供热、配置蓄热设备是促进风电消纳、降低系统能耗的有效方式.为实现清洁供热项目的经济性最优,提出了一种基于遗传算法和传统机组组合的双层优化模型.首先,在分析热、电能源供需的基础上,给出了区域能源系统的典型结构;然后,将日内净收益作为经济性优化的定量评价指标;通过分析能源系统的短期优化调度方式,得到最终的双层优化模型.在该模型中,外层优化利用遗传算法对不同的配置组合情况进行全局搜索,内层优化则通过求解线性规划给出特定组合条件下清洁供热项目的日内净收益.案例分析表明,清洁供热项目的经济性最优配置与区域能源系统的热、电负荷、风电出力特性和社会经济条件有关;同时,遗传算法可稳定收敛到全局最优点附近,优化计算结果完全满足工程应用的要求.另外,虽然清洁供热改造能够显著降低系统的弃风量,但出于经济性考虑,弃风并不能完全消除.     

SGCHPS土壤热平衡及系统热量利用

为解决严寒地区建筑物热负荷远大于冷负荷而导致的太阳能-土壤源热泵系统(SGCHPS)供热性能逐年下降、以至于无法使用的问题,提出依靠太阳能季节性土壤蓄热来维持土壤热平衡、提高系统效率的方法.以严寒地区太阳能-土壤源热泵供热供冷示范工程为平台,进行了为期3 a的蓄热、供热、供冷长期实验.实验结果表明:在保证供热供冷效果的基础上,土壤温度呈现日周期和年周期变化,土壤保持了以年为周期的热平衡;太阳能在冬季供热量中占85%;在供冷季同时进行蓄热和供冷的2组土壤换热器(GHE)可根据换热功率分配其比例.土壤蓄热解决了严寒地区建筑物冷热负荷不平衡的问题,使系统能长期高效运行,并实现了全年太阳能的利用,节约了大量的常规能源.     

SGCHPS土壤蓄热供热供冷效果分析

为减少建筑供热供冷能耗,实现严寒地区太阳能-土壤源热泵系统（SGCHPS）对建筑进行长期稳定的供热供冷,提出依靠季节性太阳能土壤蓄热来维持土壤热平衡、提高系统效率的方法.以严寒地区太阳能-土壤源热泵供热供冷示范工程为平台,根据建筑负荷确定系统配置,并选定4种模式交替运行,进行了3年的长期实验.实验结果表明：季节性蓄热S...     

太阳能与谷电联合蓄热供热监控系统研究

清洁能源供热是解决能源及环境问题的重要途径之一.本文以张家口的气候特点为背景,研究了适用于张家口独立民居的太阳能与谷电联合蓄热的供热系统及控制系统.系统采用夜间谷电蓄热,白天太阳能集热,二者联合供热的模式.控制系统采用基于ARM-cortex-M3内核的STM32单片机,对系统的组成及监控进行了设计说明,并根据供电时间和天气条件进行调节,可以实现就地及远程控制.对目前独立民居的供热具有指导意义.     

蓄热式电热锅炉供热系统及其经济效益分析

介绍了蓄热式电热锅炉供热系统及其经济效益,讨论了系统中比较重要的几个问题。     

蓄热电锅炉参与受阻风电消纳的源荷优化控制方法

随着风电接入电网比例的不断提高,冬季供暖期常规电源调峰能力不足造成的风电消纳受阻问题凸显.而在"三北地区"快速发展的大容量蓄热电锅炉负荷具有良好的可时移和连续调节特性,若参与系统调节,可有效提高系统的调峰能力,缓解风电消纳受阻问题.基于此,提出了一种蓄热电锅炉参与受阻风电消纳的源荷优化控制方法.首先基于冬季供暖期系统"...     

太阳能喷射与压缩制冷系统的集蓄热构件性能研究

针对太阳能制冷系统缺乏集蓄热装置运行性能的相关研究,建立了太阳能集热、蓄热系统及其各部件的数学模型,以太原地区夏季某典型年某天的气象参数为例,在太阳能喷射与压缩制冷系统中,模拟研究了不同蓄热水箱容积引起的制冷量变化情况.结果表明:蓄热水箱容积的增加会增加制冷系统运行的稳定性,但却导致制冷量的下降;容积的确定还与太阳能喷射与压缩制冷系统的运行策略有关,因此需综合比较确定.最后确定最佳的蓄热水箱容积为0.4m3.该结果对太阳能供热制冷系统的研究具有指导意义.     

工业供热热电联产机组蓄热和放热阶段双向调峰方案研究

以某单级工业供热的热电联产机组为研究对象,在系统中引入蓄热装置并与旁路系统结合,提出了在蓄热和放热阶段均可以调峰的旁路-蓄热调峰方案,以较少的蓄热介质实现了连续长时间调峰。采用 EBSILON 软件搭建机组分析模型,对机组的原调峰方案、抽汽蓄热调峰方案、旁路-蓄热调峰方案进行了对比和分析。结果表明,旁路-蓄热调峰方案的调峰范围最大,降负荷调峰深度最深可达127.5 MW;一个蓄放热周期内旁路-蓄热调峰方案的热效率最高,运行收益最大。     

基于串级控制的电加热固体储能供热控制系统研究

电加热固体储能供热系统作为一种供热行业的新兴蓄热热源形式得到了大力发展。但电加热固体储能供热系统现在处于初步发展阶段,存在诸多问题。对电加热固体储能供热系统的运行原理进行了详细的阐述,并结合串级控制系统,提出了一套切实可行的控制策略,以控制方案为基础设计出了一套完整的控制系统,其中包括硬件系统及软件系统的设计。系统的主要功能包含了参数检测、运行控制以及故障报警,确保其高效稳定的运行。     

北方寒冷地区城市煤改气供热方式的探讨

随着城市能源结构的调整,燃气已开始成为一些城市的一种重要供热能源。本文结合北方寒冷地区城市供热的特点,分析了煤和燃气两种能源用于北方寒冷地区进行供热的特点,总结适合北方寒冷地区城市煤改气供热节能的几种方式,通过分析各种煤改气供热方式得出了推广适合单元式用户燃气炉独立供热系统,限制大规模的燃气集中供热,在大中型公共建筑中,应采用燃气为动力的单体建筑模块化燃气锅炉冷热系统,同时还要鼓励发展燃气驱动的空气源和土壤源热泵的供热方式。     

北方某机场供热系统改造

北方某小型机场建成后,由机场燃油锅炉房为机场建筑供热,但是一直到不到供热效果.机场是一个城市的窗口,该机场的供热状况极大的破坏了该城市的形象.对该机场的供热系统进行了研究,并提出了改造方案.根据改造方案对系统进行了改造,取得了很好的效果.     

张家口市某清洁供暖系统故障诊断

张家口市某项目采用电锅炉固体蓄热.一次管网为原有管道上进行改造,改造完成后开始供热.系统运行过程中存在较大问题,用户采暖效果不佳.应热力公司要求对该供热系统进行诊断分析,通过现场勘查,分别对锅炉热源、主循环泵、管道及板式换热器进行校核计算,计算结果为锅炉热源满足要求,主循环泵流量偏小,管道尺寸偏小或偏大,板式换热器换热面积不足.针对出现的问题提出了整改措施.     

计及用户满意度的蓄热式电采暖与风电互动运行优化策略

随着“双碳”战略目标的提出,要求进一步推进以风、光为主体的清洁能源大规模接入电网。为提升电网风电消纳能力,减少弃风现象,提出计及用户满意度的蓄热式电采暖与风电互动优化运行模型。首先,分析蓄热式电采暖设备参与风电消纳的运行机理;然后,在综合考虑风电消纳、经济性以及用户满意度等方面的优化需求后,建立蓄热式电采暖与风电联合运行的多目标优化模型,并采用一种基于灰色关联分析与改进混沌粒子群算法的电网优化运行模型求解方法;最后,基于某电网数据仿真,提出满足系统优化运行需求的方案。算例结果表明：模型可有效地增加风电消纳能力,减少设备运行成本,满足用户对温度的舒适体验,为未来的蓄热式电采暖以及风电的投资提供决策支持。     

空气源热泵相变蓄能除霜蓄能特性实验研究

为了研究空气源热泵相变蓄能除霜过程中不同蓄热模式下的系统特性,在人工模拟环境下,对不同的蓄热模式特性进行了实验研究。实验结果表明：串联蓄热模式下,压缩机吸排气压力和温度分别稳定在0.38 MPa和1.65 MPa以及-6.9℃和75.0℃,而并联蓄热模式和单独蓄热模式下吸排气压力低至0.12 MPa和1.16 MPa,排气温度高达122.5℃。串联蓄热模式下,相变材料在蓄热过程中很好的完成相变,室内机出风温差达到18.0℃,压缩机耗功达到825 W。因此,串联蓄热模式下系统压力和温度等特性最为稳定,且蓄热过程时间较短,对室内供热影响最小,具有较强的可行性。     

平板微热管阵列相变蓄热装置蓄/放热性能

为提高相变蓄热装置的性能,基于平板热管技术设计了一套相变蓄热装置,将熔点58益的工业石蜡作为该蓄热装置的蓄热材料,对平板微热管阵列在蓄/放热过程的均温性能、蓄热装置内部石蜡温度变化以及蓄热装置的蓄/放热效率进行实验分析,同时对不同供/取热流体温度和流量的实验条件下蓄热装置蓄/放热特性进行研究.结果表明：平板微热管阵列在蓄/放热过程中性能稳定,蓄热装置蓄/放热效果良好;在供/取热流体流量为2.0 L/min,供热流体温度为80益,取热流体温度为20益的实验条件下,计算得到该蓄热装置平均蓄热功率、放热功率分别为662、764 W.     

电锅炉水蓄热技术在张家口市某中学供暖改造中的应用

为积极响应河北地区煤改电政策,推进张家口可再生能源示范区建设。针对张家口市某中学燃煤锅炉污染严重、能耗高的问题,对该中学的供热热源进行升级改造。采用电锅炉水蓄热的供暖方式,并提出合理的运行策略。该供热热源投入使用后,实现了清洁供暖,锅炉房污染物实现零排放。通过对电锅炉供热系统运行方式的合理调控,充分利用了张家口地区的夜间低谷电及风光弃电,达到了节能减排的目的。     

太阳能热泵供热控制系统研究

研究了利用太阳能及热泵机组联合供热的控制系统,该系统采用地下水箱对太阳能进行蓄热,并利用热泵机组和电辅助加热弥补太阳能在阴天或夜间获取的不足,通过测试现场参数对系统中的水泵、调节阀、辅助电热器等设备的运行过程进行自动控制,以达到室内温度的要求.     

电辅助太阳能相变蓄热供热控制系统研究

研究了独立民居太阳能供热的控制系统,为了克服太阳能白天采集与用户晚上使用的矛盾如何采用相变蓄热材料进行蓄热,如何为了弥补阴天太阳能获取的不可及性采用电辅助加热,从而对系统中的水泵、电动调节阀、辅助电热器等设备的运行过程进行自动控制,以达到室内温度的要求.     

基于金属氢化物的太阳能热电站高温蓄热系统经济性分析

高温蓄热系统是太阳能热电站的关键子系统。基于金属氢化物的高温蓄热系统具有能量储存密度大、腐蚀性低和反应易于控制等优点,是很有发展潜力的蓄热技术。建立了金属氢化物高温蓄热系统的经济性分析模型,分析了不同类型的太阳能高温蓄热系统的成本,并计算得到了能量平均成本。初步估计,"蓄热反应器+储氢罐"金属氢化物蓄热系统的单位蓄热成本只有两熔盐罐蓄热系统的四分之一左右。大汉电站采用此种蓄热装置后,其能量平均成本降低了0.25元/kW.h。     

基于因子交互分析的热电厂经济性优化研究

随着采暖期内多热源供热系统在我国北方大型城市的逐渐普及,热电厂的有效节能减排是目前亟待解决的问题之一,为达到有效节能降耗同时经济性最优的目的,以北方典型城市区域供热供电系统为案例,建立了基于采暖期供热负荷预测的热电厂热化系数优化模型。该模型基于无因次综合公式法,对采暖期供热负荷、供热量进行了预测,并以此为边界条件输入,形成了以热化系数为决策变量的供热-发电非线性优化模型。同时,考虑到模型中相关参数波动引发的不确定性问题,利用因子交互分析技术分析了不确定因子参数波动对多热源供热系统煤炭供应经济性的影响。分析结果表明,热电比与其它参数间的交互作用会对系统煤炭供应经济性产生重要影响,在影响因子潜在波动区间内,制定适宜的机组运行方式,在满足供热需求,发电上网-调峰的基础上,使得采暖期发电供热煤炭消耗总量降低,最终达到系统运行成本最优的目的。