基于燃气轮机的冷热电联供系统优化配置研究

根据燃气轮机冷热电联供系统的优化配置步骤,对燃气轮机冷热电联供系统的几种方案进行研究,确立了以年总费用、一次能耗量、二氧化碳排放量的多目标函数模型和约束条件,并确定各目标函数的权重。在建筑物满足冷热电负荷的情况下,采用混沌粒子群算法对几种方案进行优化,得出适合该建筑物的最优方案,确立了最优方案中各设备的运行台数,并对其运行策略进行分析。     

基于建筑保温层厚度的冷热电联供系统优化配置

通过分析保温层厚度对建筑负荷的影响,设计了一种基于保温层厚度的冷热电联供系统设备容量优化匹配方法。针对北京地区某办公类建筑的冷热电联供系统进行经济性优化分析,确定最佳保温层厚度和各设备容量配置。结果表明,该建筑最佳保温层厚度为49 mm,燃气内燃机、余热补燃锅炉、吸收式制冷机和电压缩式制冷机容量分别为250、1 085、207、451 kW。总费用年值随保温层厚度增加呈抛物线变化趋势,当保温层厚度为49 mm时,总费用年值达到最低。所得结论对未来建筑节能改造具有一定指导意义。     

基于压缩空气储能的新型冷热电联供系统性能研究

为了解决用户负荷需求在时间上的变动和传统冷热电联供（Combine Cooling, Heating & Power, CCHP）系统大部分时间处于非设计工况下运行导致系统的能源利用效率较低的问题,提出了一种耦合压缩空气储能系统（Compressed Air Energy Storage system, CAES）和蓄热装置的新型CCHP系统（CAES based CCHP system,CAES CCHP）,建立系统的热力学模型,在给定的充、放电工作条件下对CAES CCHP系统的热力学性能进行分析,并对影响该系统性能的CAES压气机压缩比、透平进气口压力、流经CAES的烟气质量流量3个关键参数进行敏感性分析。研究结果表明：CAES CCHP系统能实现冷热电灵活调控,且系统的CAES功转换效率为57.41%,一次能源利用率、一次节能率及火用效率分别为76.22%,24.84%和31.97%,比传统的CCHP系统分别提高10.97%,18.15%和7.58%。     

冷热电联供系统微燃机机组配置和运行优化

基于粒子群优化算法,进行了以微燃机为核心的冷热电联供系统规划和优化设计,以系统经济性、环保性和节能性为目标,优化了微燃机机组的配置,研究了机组配置和运行策略对冷热电联供系统规划设计和性能的影响规律,提出和分析了微燃机机组串联、并联、串并联3种运行模式。结果表明:在串并联运行模式下,冷热电联供系统的性能得到大幅提升,机组的工作区间扩大,系统的启停次数减少;串并联模式更适用于负荷波动大的用户,能高效保障用户的冷热能供给。     

天然气冷热电联供系统热经济优化研究

为了更好地理解能源系统在热力学、经济和生态方面的性能机制,提出了天然气和地热能耦合利用的冷热电联供系统,主要动力单元为内燃机,其高温烟气分别进入有机朗肯循环（ORC）和吸收式热泵进行梯级利用,末端烟气通入余热换热器制生活热水。以北京某宾馆为案例,建立了系统的仿真模型,提出了一种基于能值的〖HT5”,7〗火〖KG-*3〗用〖HT5”〗-环境成本分析法,从生态角度考虑了整个生命周期链的当量排放,以系统单位〖HT5”,7〗火〖KG-*3〗用〖HT5”〗-环境成本最优为目标,对高温烟气分配比例进行优化,对各过程的能值消耗进行了评价。研究表明：当来自内燃机63%的高温烟气进入ORC机组时,系统的单位〖HT5”,7〗火〖KG-*3〗用〖HT5”〗-环境成本最小,为310 050 seJ/J;此时内燃机和吸收式热泵占据了该系统98%的能值消耗。     

楼宇冷热电联供系统变工况仿真研究

冷热电联供系统的负荷范围变化大，深入了解它的动态特性很重要。应用模块化建模合计总参数方法并用实例建立动态仿真模型并在不同范围内进行了变工况仿真试验，结果和实际相符，为楼宇冷热电联供系统及其优化控制研究和应用提供了一种重要方法。     

冷热电三联供系统配置与运行策略的优化

对一个冷热电三联供系统的配置与运行策略进行了分析。该系统由燃气内燃机、吸附制冷机和电热泵组成。根据设备容量、数量、性能和分时段能源价格等，在满足应用场合冷热电负荷需求条件下，运用混合整型（0-1）多级目标规划方法，建立了联供系统的优化模型，得到了系统的最优配置和运行策略。该模型三级目标函数包括运行费用最低、各主要设备配置数量最少和实际运行负荷率最大化。应用该模型对一实例进行的分析取得了较好的经济效果。     

微型燃气轮机与冷热电联供系统

介绍了微型燃气轮机和溴化锂吸收式冷温水机组直接组成的冷热电联供系统,根据微型燃气轮机的回热器的特性,对系统进行了简要的分类,指出了其利用特点,论述了微型燃气轮机冷热电联供系统在能源利用中的优势。     

考虑碳交易的工业园区多源冷热电联供系统优化运行策略

为研究参与碳交易对多源冷热电联供系统运行策略的影响,以某工业园区为研究对象,构建了包含储能的园区多源冷热电联供系统。以热电联供(CHP)机组电热特性、爬坡功率限制和供需平衡等作为约束条件,以包含运行成本和碳交易成本的年综合成本作为优化目标,研究了光伏利用面积占比(x)和余热锅炉输入吸收式制冷机的热量分配系数(μ)等参数对多源冷热电联供系统综合成本和碳排放的影响。结果表明：光伏设备对多源冷热电联供系统经济性的影响高于光热设备,x为90%时经济性最佳,四季典型日μ的取值范围分别为[0,1]、[0.74,1]、[0,1]和[0,0.21],应根据季节和需求合理取值。     

基于改进PCM算法的冷热电联供系统优化配置

为提高CCHP系统的综合效益,提出一种基于改进PCM聚类算法的冷热电联供系统各电、热储能以及光伏装置容量最优配置模型,使得该系统的年折算投资成本、年运行维护成本最小,以及年CO2排放量最小。在传统PCM聚类算法基础上,使用熵权法以加权的形式引入PFS指标与Vp指标实现对聚类效果的综合评价,进而通过遍历的方法寻找最佳聚类数与模糊系数;构建了优化配置模型并以NSGA-Ⅱ算法完成求解;针对实际案例构建优化配置模型,并将改进PCM算法的聚类结果输入到模型中,经过对比分析验证了所提方法的可行性与有效性。     

小型燃气轮机CCHP系统变工况性能入口加热调控研究

提出了一种利用冷热电联产系统(CCHP)低温烟气与环境空气混和加热控制压气机入口温度,提升燃气轮机冷热电系统变工况性能的方法,并以1.9 MW小型燃气轮机OPRA16为例,建立了CCHP系统模型,分析了调控方法的效果、机理。结果表明,入口混和加热可以有效改善冷热电联产系统变工况下系统性能,并扩展系统节能运行范围。与传统燃料流量调控方法相比,新型调控手段下夏季制冷与冬季供热模式下系统节能率分别提升5.7%和21.6%。     

微型燃气轮机冷热电联供系统变工况性能研究

设计了以微型燃气轮机为核心的冷热电联供系统并建立了该系统变工况性能分析模型.结合具体算例,对该联供系统在采用"以冷(热)定电"的模式下运行变工况时的热力性能进行了计算分析,揭示了系统在不同调节方式下的变工况性能.结果表明,回热度调节具有较宽的冷热负荷调节范围,因此微型燃气轮机联供系统特别适用于冷热负荷变化大而系统内电负荷较稳定的场合.为使系统变工况时保持较高的性能,当冷热负荷增加时应优先考虑发电功率调节,其次采用回热度调节,最后采取补燃量调节;当冷热负荷减小时宜采用相反的调节顺序.研究结果将对微型燃气轮机冷热电联供系统的设计及运行提供有益的参考和指导.     

冷热电三联供系统(CCHP)的优化研究进展

介绍了冷热电三联供系统(CCHP),阐述了国内外关于冷热电三联供(CCHP)的优化研究现状,基于对冷热电联供系统的分析,提出了优化方式研究的发展方向。     

热电(冷)联产系统的优化性能

依据有限时间热力学原理导出了不可逆热电联产和热电(冷)联产系统在系统最大火用输出时的基本优化关系,确定了热电(冷)联产系统优化参数和优化构形选取范围,得到了供热(制冷)和发电间的匹配优化特性,通过数值算例得出不同参数对系统性能影响的规律。所得结论可为热电(冷)联产系统的优化设计和最佳工况选择等提供理论依据。     

Feasibility Analysis of the Operation Strategies for Combined Cooling,Heating and Power Systems (CCHP) based on the Energy-Matching Regime

Although numerous studies have considered the two traditional operation strategies:following the electric load(FEL) and following the thermal load(FTL),for combined cooling,heating,and power(CCHP)systems in different case studies,there are limited theoretical studies on the quantification methods to assess the feasibility of these two strategies in different load demands scenarios.Therefore,instead of a case study,we have undertaken a theoretical analysis of the suitable application scenarios fo...     

燃气内燃机和吸附制冷机组成的冷热电三联供系统

对一种微型楼宇冷热电三联供系统进行了技术经济分析．该系统由小型燃气发动机和热水驱动的吸附制冷机组成．为了提高系统的热电输出比，系统设置了一电热泵．分析了该系统在不同负荷率（PLR）下的一次能源利用效率（PER），确定了高效运行的参数范围；比较分析了该系统在不同热电输出比、热水输出比条件下的节能性；并通过一实例对系统的经济性进行了分析．研究表明，该系统具有宽广的热电输出比、较高的总能利用率和经济可行性，适合小型商业场所和家庭使用，图5表2参9     

冷热电联产技术的探讨

介绍了冷热电联产的原理及特点。现今,冷热电联产系统越来越广泛的被应用在为单个建筑物及区域内多个建筑物提供能源上。该系统不仅具有节能环保效益,而且在供电安全、缓解电力短缺及改善能源结构等方面上提供了有效的措施。     

冷热电三联供（CCHP）分布式能源系统建模综述

冷热电三联供分布式能源系统(CCHP)由于其高效、清洁、可靠的优点在能源行业日益受到重视.系统建模是CCHP系统的重要研究方向.将基于不同层次的CCHP系统建模加以分析、总结,将建模目的与建模层次和建模方法联系起来,回顾了国内外CCHP系统建模研究现状.重点讨论了基于全系统的运行模型,并对典型建模过程加以阐述.最后根据CCHP系统自身特点,总结了科学的建模方法并对重点研究方向做出了展望.     

分布式冷热电联供能源系统与经济发展的关系

“十二五”期间中国15.7万亿元的增量经济大部分将在新规划的新区实现,但从各地正在规划和建设的新区情况来看,缺少从一次能源到终端需求的冷、热、电、汽全过程高效联供的分布式供能规划.据推算,若“十二五”期间新区能效不变,工业和建筑物燃料需求将增加3×108t标煤/a,而这显然是不可能的.新规划区域能源模式创新、提高能效是“十二五”中国经济发展的关键,采用天然气分布式冷热电联供能源系统(DES/CCHP),可使能源终端供应能效成倍提高.“十二五”期间中国必须从区域经济发展的能源保障高度来规划分布式冷热电联供,规划决策中要按照具体情况,以经济性、能效和碳排放指标是否最优为判据.CCHP可以调峰换取电价,实现互利双赢.制订区域DES/CCHP规划时应注意区域能源规划先行,摆脱热电联产的思维定势,树立冷热电联供的科学理念,不可忽视向居民供应生活热水起到的提高能效的作用,以及如何确定电力负荷、装机容量和节能减排指标等问题.     

Discussion on Performance Evaluation Method of Distributed Combined Cooling,Heating, and Power System

This paper briefly analyzed some problems and limitations of existing evaluation indicators for distributed energy system performance. Based on the diversity and difference of the energy form and grade of cooling, heating and power in the distributed combined cooling, heating, and power(CCHP) system, this paper proposed three-index evaluation system composed of key indicators including relative energy saving rate, exergy efficiency and thermoelectric ratio. In order to further prove the reasonableness and scientificity of the evaluation index system applied in performance evaluation of distributed CCHP system, it enumerated, calculated, and evaluated the energy conservation of three engineering cases. The evaluation results showed that the high energy-saving rate of the system did not mean good energy-saving, but also the efficiency of the system should be examined. Only when the energy saving rate and exergy efficiency were both high, can the energy saving performance of the system be demonstrated. When the energy-saving rate was high and the efficiency was not high, it is shown that the energy-saving of the system had great room for improvement.