計及需求側(cè)響應(yīng)的區(qū)域“煤改電”工程發(fā)展模式研究
發(fā)布時間:2021-08-04 12:04
為解決冬季燃煤供暖引起的大氣污染問題和日益嚴峻的能源危機,國家大力推行清潔供暖和電能替代政策,“煤改電”改造工程成為該政策的主要實施途徑。“煤改電”工程在實施過程中涉及到了多個改造主體,為了在滿足用戶生活供暖需求的前提下保障各主體利益,有必要對區(qū)域最佳“煤改電”工程發(fā)展模式進行研究。因此,圍繞熱電廠側(cè)和用戶側(cè)兩類“煤改電”改造方式,結(jié)合區(qū)域特點,研究設(shè)備類型、設(shè)備容量和供暖方式等決策變量的優(yōu)化方法十分關(guān)鍵。本文以北方地區(qū)規(guī)模化“煤改電”工程改造實施為研究背景,首先研究了不同電采暖設(shè)備的運行特性模型,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合我國常用的幾種供暖方式的工作特點,分別提出了基于熱電廠側(cè)和用戶側(cè)的典型“煤改電”工程發(fā)展模式;針對熱電廠側(cè)“煤改電”工程,通常聯(lián)合風電場協(xié)調(diào)供熱實現(xiàn)“煤改電”改造,為在保證“煤改電”工程經(jīng)濟性的前提下最大程度消納風電,提出了區(qū)域改造模式與設(shè)備容量配置協(xié)同優(yōu)化的方法,建立了以年單位棄風消納成本最小和年棄風消納量最大為目標函數(shù)的優(yōu)化規(guī)劃模型,并分析了不同熱負荷需求下的最佳改造模式;針對用戶側(cè)“煤改電”改造,綜合考慮各改造主體利益、建筑類型特點、用戶用能習(xí)慣及地理氣候條件等因素的影...
【文章來源】:華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1空氣源熱泵工作原理圖??空氣源熱泵制熱主要靠冷媒與外界環(huán)境的溫差,僅壓縮機需消耗少量電能,??
?‘?〇貨r熱回水管??圖2-2儲熱裝置工作原理圖??常見的以水為存儲介質(zhì)的儲熱罐結(jié)構(gòu)如圖2-2所示,根據(jù)供熱系統(tǒng)的需要??決定其體積、高度與最大蓄熱放熱能力等參數(shù)。儲熱罐的儲熱容量與體積、進??回水溫度等參數(shù)有關(guān)[45],通常可用式(2-3)計算。??Q?—?mcxlST?—?pVcx^T?(2-3)??式中,w為熱媒的質(zhì)量;g為熱媒的比熱容;zr為供回水溫差;p為熱媒的密??9??
質(zhì)是通過在熱電廠安裝儲熱罐,將棄風時段的熱負荷平移到非棄風時段,改變??熱量的生產(chǎn)時間,從而實現(xiàn)了降低機組在低谷時段“以熱定電”的最小出力,??提高其調(diào)峰能力,為棄風電力的提供上網(wǎng)空間。原理如圖2-3所示。??風電場?—x—電負荷??|?熱—chp?brH?????|電??f-J??熱負荷??|T?|儲熱罐|????—?電平衡?---?熱平衡??圖2-3基于儲熱罐的風電供熱模式原理圖??通過為CHP配置儲熱罐來解耦其“以熱定電”的運行約束,能夠提高CHP??的運行靈活性。在經(jīng)濟性方面,只需考慮儲熱罐的成本,其大小主要受儲熱罐??的容量和使用壽命影響,經(jīng)濟性較好。??基于儲熱罐的風電供熱模式的運行策略主要分為兩種:一是在固定時段充、??放熱,根據(jù)歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定棄風大的時段放熱,棄風小的時段蓄熱。二是根??據(jù)實時棄風情況確定充、放熱狀態(tài),即棄風大時放熱,棄風小或無棄風時蓄熱。??本文采用第一種固定時段充、放熱的運行策略進行分析。??2.3.1.2基于電鍋爐的風電供熱模式(模式二)??安裝電鍋爐是熱電廠主動參與消納風電的另一種模式,其基本原理為:在??非棄風時段,熱負荷由熱電廠獨自負責提供熱量,以保證供需平衡,電負荷由??風電場和熱電廠共同提供。在棄風時段
【參考文獻】:
期刊論文
[1]京津冀農(nóng)村“煤改電”運行情況分析[J]. 吳亮,吳迪,解巖,張劍,趙寶國,張志剛. 電力需求側(cè)管理. 2018(04)
[2]北京農(nóng)村電采暖方式綜合評價與總量預(yù)測[J]. 張婷,于淼. 北京規(guī)劃建設(shè). 2018(02)
[3]“煤改電”項目綜合效益的模糊評判方法[J]. 袁澤,于雪皎,鄭小宇,張宏宇,侯斌,楊建華. 農(nóng)村電氣化. 2018(02)
[4]基于合作博弈的相變儲熱容量優(yōu)化配置及利益分配[J]. 程中林,江全元,葛延峰. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(09)
[5]考慮棄風特性的風電供熱項目節(jié)煤效果與最佳配置方案研究[J]. 呂泉,劉永成,劉樂,朱全勝,王海霞,王愷文. 中國電機工程學(xué)報. 2017(16)
[6]基于信息熵融合多層次灰色關(guān)聯(lián)分析法的電能替代綜合評估[J]. 孫毅,張璐,單葆國,曹昉. 電網(wǎng)與清潔能源. 2017(05)
[7]煤改電電能替代工程效益分析[J]. 朱赫炎,張明理,梁毅,張曉天,李華. 東北電力技術(shù). 2017(05)
[8]基于改進ANP的電能替代技術(shù)環(huán)保效益模糊綜合評價[J]. 種倩倩,成嶺,鐘鳴,馮偉,王述成,楊東升. 電測與儀表. 2017(07)
[9]促進風電消納的蓄熱罐運行策略[J]. 于炎娟,陳紅坤,姜欣,陶玉波,于仁炎. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(07)
[10]費用-效果分析法(CEA)在公共項目投資決策中的運用[J]. 劉清玉. 當代經(jīng)濟. 2016(31)
碩士論文
[1]基于風電供熱的消納棄風方案研究[D]. 褚洪川.大連理工大學(xué) 2015
[2]基于灰色關(guān)聯(lián)分析的幾種決策方法及其應(yīng)用[D]. 孫曉東.青島大學(xué) 2006
[3]電采暖技術(shù)與應(yīng)用的研究[D]. 張曉暉.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號:3321665
【文章來源】:華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1空氣源熱泵工作原理圖??空氣源熱泵制熱主要靠冷媒與外界環(huán)境的溫差,僅壓縮機需消耗少量電能,??
?‘?〇貨r熱回水管??圖2-2儲熱裝置工作原理圖??常見的以水為存儲介質(zhì)的儲熱罐結(jié)構(gòu)如圖2-2所示,根據(jù)供熱系統(tǒng)的需要??決定其體積、高度與最大蓄熱放熱能力等參數(shù)。儲熱罐的儲熱容量與體積、進??回水溫度等參數(shù)有關(guān)[45],通常可用式(2-3)計算。??Q?—?mcxlST?—?pVcx^T?(2-3)??式中,w為熱媒的質(zhì)量;g為熱媒的比熱容;zr為供回水溫差;p為熱媒的密??9??
質(zhì)是通過在熱電廠安裝儲熱罐,將棄風時段的熱負荷平移到非棄風時段,改變??熱量的生產(chǎn)時間,從而實現(xiàn)了降低機組在低谷時段“以熱定電”的最小出力,??提高其調(diào)峰能力,為棄風電力的提供上網(wǎng)空間。原理如圖2-3所示。??風電場?—x—電負荷??|?熱—chp?brH?????|電??f-J??熱負荷??|T?|儲熱罐|????—?電平衡?---?熱平衡??圖2-3基于儲熱罐的風電供熱模式原理圖??通過為CHP配置儲熱罐來解耦其“以熱定電”的運行約束,能夠提高CHP??的運行靈活性。在經(jīng)濟性方面,只需考慮儲熱罐的成本,其大小主要受儲熱罐??的容量和使用壽命影響,經(jīng)濟性較好。??基于儲熱罐的風電供熱模式的運行策略主要分為兩種:一是在固定時段充、??放熱,根據(jù)歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定棄風大的時段放熱,棄風小的時段蓄熱。二是根??據(jù)實時棄風情況確定充、放熱狀態(tài),即棄風大時放熱,棄風小或無棄風時蓄熱。??本文采用第一種固定時段充、放熱的運行策略進行分析。??2.3.1.2基于電鍋爐的風電供熱模式(模式二)??安裝電鍋爐是熱電廠主動參與消納風電的另一種模式,其基本原理為:在??非棄風時段,熱負荷由熱電廠獨自負責提供熱量,以保證供需平衡,電負荷由??風電場和熱電廠共同提供。在棄風時段
【參考文獻】:
期刊論文
[1]京津冀農(nóng)村“煤改電”運行情況分析[J]. 吳亮,吳迪,解巖,張劍,趙寶國,張志剛. 電力需求側(cè)管理. 2018(04)
[2]北京農(nóng)村電采暖方式綜合評價與總量預(yù)測[J]. 張婷,于淼. 北京規(guī)劃建設(shè). 2018(02)
[3]“煤改電”項目綜合效益的模糊評判方法[J]. 袁澤,于雪皎,鄭小宇,張宏宇,侯斌,楊建華. 農(nóng)村電氣化. 2018(02)
[4]基于合作博弈的相變儲熱容量優(yōu)化配置及利益分配[J]. 程中林,江全元,葛延峰. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(09)
[5]考慮棄風特性的風電供熱項目節(jié)煤效果與最佳配置方案研究[J]. 呂泉,劉永成,劉樂,朱全勝,王海霞,王愷文. 中國電機工程學(xué)報. 2017(16)
[6]基于信息熵融合多層次灰色關(guān)聯(lián)分析法的電能替代綜合評估[J]. 孫毅,張璐,單葆國,曹昉. 電網(wǎng)與清潔能源. 2017(05)
[7]煤改電電能替代工程效益分析[J]. 朱赫炎,張明理,梁毅,張曉天,李華. 東北電力技術(shù). 2017(05)
[8]基于改進ANP的電能替代技術(shù)環(huán)保效益模糊綜合評價[J]. 種倩倩,成嶺,鐘鳴,馮偉,王述成,楊東升. 電測與儀表. 2017(07)
[9]促進風電消納的蓄熱罐運行策略[J]. 于炎娟,陳紅坤,姜欣,陶玉波,于仁炎. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(07)
[10]費用-效果分析法(CEA)在公共項目投資決策中的運用[J]. 劉清玉. 當代經(jīng)濟. 2016(31)
碩士論文
[1]基于風電供熱的消納棄風方案研究[D]. 褚洪川.大連理工大學(xué) 2015
[2]基于灰色關(guān)聯(lián)分析的幾種決策方法及其應(yīng)用[D]. 孫曉東.青島大學(xué) 2006
[3]電采暖技術(shù)與應(yīng)用的研究[D]. 張曉暉.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號:3321665
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