本文關鍵詞：天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)性能分析及系統(tǒng)優(yōu)化

  更多相關文章： 冷熱電聯(lián)供 性能分析 經(jīng)濟性 集成優(yōu)化 上網(wǎng)運行

【摘要】：天然氣分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)(CCHP)是一種建立在能量梯級利用概念之上的新型能源系統(tǒng)。具有節(jié)能高效、可靠性高、環(huán)保、削峰填谷等優(yōu)點,被世界廣泛認為是解決能源、經(jīng)濟及環(huán)境問題最好的選擇之一。目前,以燃氣輪機、內(nèi)燃機、燃料電池等為原動機的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)在美國、英國、日本等國廣泛應用。我國近年來也愈發(fā)重視分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的發(fā)展。聯(lián)供系統(tǒng)設備眾多,影響因素復雜,需要對系統(tǒng)進行合理配置和優(yōu)化才能發(fā)揮其優(yōu)勢。以往的研究與分析多為對并網(wǎng)運行模式下系統(tǒng)配置或運行策略的分析研究,尚未見到對上網(wǎng)運行模式下的聯(lián)供系統(tǒng)的較為系統(tǒng)的研究。本文首先介紹了冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的基本概念,包括系統(tǒng)分類、組成形式以及性能評價指標等。然后分析比較常用的負荷預測方法,以華北地區(qū)10000m2辦公建筑為本文的研究對象,并對其進行負荷模擬,得到全年逐時負荷曲線和各季節(jié)典型日負荷曲線,并分析了建筑的負荷特點、電熱比、電冷比等。針對此辦公建筑,構建燃氣內(nèi)燃機驅動的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)供能方案。依據(jù)設計標準,分別在以熱定電和以電定熱兩種運行模式下進行設備選型,并對其進行運行分析、能效分析和經(jīng)濟性分析。對于本文中的辦公建筑,根據(jù)以電定熱原則選擇設備并運行,具有更好的經(jīng)濟和節(jié)能效益。以最小年度化費用為優(yōu)化目標,建立混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型,對此天然氣分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)進行設備配置和運行策略的集成優(yōu)化,并對優(yōu)化計算結果進行了分析。將優(yōu)化后的聯(lián)供系統(tǒng)與傳統(tǒng)供能系統(tǒng)進行了比較。聯(lián)供系統(tǒng)的一次能源利用率為69%,一次能源節(jié)約率在20%以上。在現(xiàn)行的能源價格下聯(lián)供系統(tǒng)的年度化費用為97萬,僅為傳統(tǒng)供能方式的80%左右,投資回收期為9.5年。分析了天然氣價和電價對聯(lián)供系統(tǒng)經(jīng)濟性的影響:當天然氣價低于3.4元/m3時,或電價高于0.6元/k Wh時,天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)具有較高的經(jīng)濟性優(yōu)勢;當天然氣價高于3.6元/m3或電價低于0.5元/k Wh時,不適合采用冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)。最后,對冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)電上網(wǎng)的可行性進行了研究�；谏鲜鰞�(yōu)化模型,得到發(fā)電上網(wǎng)條件下的最優(yōu)設備配置和運行策略。計算投資回收期,年度化費用和年總散熱量隨電價比的變化,綜合考察了聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)電上網(wǎng)的可行性。
【關鍵詞】：冷熱電聯(lián)供 性能分析 經(jīng)濟性 集成優(yōu)化 上網(wǎng)運行
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM611.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 研究背景及意義10
• 1.2 天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)概念10-15
• 1.2.1 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)分類及組成10-13
• 1.2.2 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)評價指標13-15
• 1.3 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)展概況及研究熱點15-17
• 1.3.1 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)設備選型研究15-16
• 1.3.2 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)性能分析及評價研究16
• 1.3.3 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)化研究16-17
• 1.3.4 研究中存在的問題與不足17
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 建筑負荷模擬19-27
• 2.1 建筑負荷預測方法19-22
• 2.1.1 建筑能耗負荷指標法19-21
• 2.1.2 逐時負荷系數(shù)預測法21
• 2.1.3 計算機輔助計算軟件預測法21-22
• 2.2 辦公建筑冷熱電負荷模擬22-24
• 2.2.1 建筑概況22
• 2.2.2 氣象條件22-23
• 2.2.3 其它參數(shù)23-24
• 2.3 負荷模擬結果及分析24-26
• 2.4 本章小結26-27
• 第3章 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的構成及性能分析27-37
• 3.1 系統(tǒng)構成27-28
• 3.2 三聯(lián)供系統(tǒng)設備選型28-31
• 3.2.1 發(fā)電設備的選擇原則28-30
• 3.2.2 以熱定電下的設備選擇30
• 3.2.3 以電定熱下的設備選擇30-31
• 3.2.4 傳統(tǒng)供能方式設備選擇31
• 3.3 三聯(lián)供系統(tǒng)性能分析31-35
• 3.3.1 運行分析33-34
• 3.3.2 能效分析34-35
• 3.3.3 經(jīng)濟性分析35
• 3.4 本章小結35-37
• 第4章 聯(lián)供系統(tǒng)集成優(yōu)化37-53
• 4.1 燃氣內(nèi)燃機冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)結構37-38
• 4.2 集成優(yōu)化模型38-42
• 4.2.1 集成優(yōu)化變量38-39
• 4.2.2 聯(lián)供系統(tǒng)集成優(yōu)化數(shù)學模型39-42
• 4.2.3 求解方法42
• 4.3 模型應用及優(yōu)化結果42-48
• 4.3.1 負荷特征42
• 4.3.2 優(yōu)化參數(shù)42-43
• 4.3.3 優(yōu)化結果43-48
• 4.4 集成優(yōu)化評價與分析48-52
• 4.4.1 設備配置容量及初投資48
• 4.4.2 節(jié)能性分析及比較48-49
• 4.4.3 經(jīng)濟性分析及比較49-52
• 4.5 本章小結52-53
• 第5章 聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)電上網(wǎng)可行性研究53-62
• 5.1 上網(wǎng)運行優(yōu)化模型53-54
• 5.1.1 目標函數(shù)53-54
• 5.1.2 約束條件54
• 5.2 優(yōu)化結果54-59
• 5.3 發(fā)電上網(wǎng)可行性分析59-60
• 5.4 本章小結60-62
• 第6章 結論與展望62-64
• 6.1 結論62-63
• 6.2 下一階段工作的展望63-64
• 參考文獻64-68
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及其它成果68-69
• 致謝69

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4 段常貴;王p，

本文編號：560336