自用樓宇型天然氣分布式能源系統(tǒng)經(jīng)濟優(yōu)化的動態(tài)模擬與分析

【摘要】：天然氣分布式能源系統(tǒng)是一項以“溫度對口、梯級利用”為原則，滿足用戶多負荷要求的能源生產(chǎn)和供應系統(tǒng)，具有較大節(jié)能減排優(yōu)勢，受到各國力推。我國近幾年對天然氣分布式能源的推廣力度加大，國家發(fā)展和改革委員會提出了“十二五”建設目標，并指出為天然氣分布式能源實行財政支持，而上海市已在更早的時候?qū)μ烊粴夥植际侥茉磳嵤┝溯^大力度的補貼政策。但是財政補貼對行業(yè)發(fā)展只有短暫的促進作用，發(fā)展若要廣泛持續(xù)還需要依賴天然氣分布式能源本身的經(jīng)濟性。天然氣分布式能源的經(jīng)濟性的影響因素多，涉及到多種復雜能源體系和定價問題。本文以天然氣分布式能源系統(tǒng)中價格關系最為簡單的自用樓宇型天然氣分布式能源作為研究對象，將目前尚未普及的并網(wǎng)及上網(wǎng)政策作為研究的政策環(huán)境假設，從而弱化政策和價格因素的不確定性，著重分析用戶的負荷環(huán)境對天然氣分布式能源系統(tǒng)經(jīng)濟性的影響。 本文以國內(nèi)四大氣候區(qū)的四個代表城市，每個城市三種建筑功能類型共12種不同的負荷環(huán)境類型作為負荷樣本，根據(jù)各氣候區(qū)不同熱工要求下的用戶能源使用和計費特點，分別建立了相對經(jīng)濟效益模型，即以相對傳統(tǒng)用能方式的費用節(jié)省量作為系統(tǒng)經(jīng)濟性的評價指標，通過對模型分析確立了各氣候區(qū)經(jīng)濟性最優(yōu)化的系統(tǒng)余熱利用原則和輔助模塊選用原則。 為獲取具有氣候差異和建筑功能差異的全年各項逐時負荷值，本文將某建筑體建筑模型按照各氣候區(qū)的建筑節(jié)能設計要求設置了建筑圍護結構各項參數(shù)，將其置于各代表性城市的典型氣象年氣象環(huán)境中，利用VirtualEnvironment（簡稱VE）軟件進行建筑的空調(diào)制冷與采暖負荷模擬。在VE中按照辦公、商場、賓館三種功能建筑的典型人員、設備使用特點以及各氣候區(qū)各季節(jié)的新風開啟特點，設置建筑內(nèi)人員設備等熱擾和通風的日、周、年特性曲線，模擬出四個城市三種建筑類型的全年冷熱負荷。另參照相關標準規(guī)范得出各類型建筑的年逐時電負荷與生活熱水負荷。 按照等效價值最優(yōu)化的余熱利用原則和輔助模塊選用原則，結合燃機的變工況特性，用matlab軟件編制了系統(tǒng)全年等效價值最優(yōu)化運行計算程序，模擬4個城市3建筑類型系統(tǒng)全年動態(tài)運行。將建筑逐時電、冷、采暖、生活熱水負荷作為輸入條件，求解出各城市各類型建筑逐時逐日的全年最優(yōu)化相對經(jīng)濟效益值以及各相關參數(shù)。 使用程序求解得出4個城市3種類型建筑在5個燃氣價格下共60個系統(tǒng)的各相對經(jīng)濟效益值及各相關參數(shù)，通過縱橫多向?qū)Ρ人蠼獾臄?shù)據(jù)，分析不同系統(tǒng)的地區(qū)、類型、燃氣價格設定條件下的系統(tǒng)全年相對經(jīng)濟效益總和的大小及變化規(guī)律，分析發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)全年相對經(jīng)濟效益值隨著地區(qū)與建筑類型不同而呈現(xiàn)出的變化具有一定的規(guī)律性，系統(tǒng)經(jīng)濟效益與動力設備的全年當量滿負荷運行小時數(shù)以及一次能源綜合利用效率之間也有著密切的相關關系，結果可為政府價格控制與樓宇型天然氣分布式能源項目的初步評價提供參考。 【關鍵詞】：經(jīng)濟效益 動態(tài)運行 Virtual Environment Matlab
【學位授予單位】：廣州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TU996
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 背景11-13
• 1.2 天然分布式能源系統(tǒng)概述13-15
• 1.2.1 動力系統(tǒng)設備概述13
• 1.2.2 天然氣分布式能源系統(tǒng)構成及典型形式13-15
• 1.2.3 天然氣分布式能源系統(tǒng)具有的優(yōu)勢15
• 1.2.4 天然氣分布式能源系統(tǒng)的分類15
• 1.3 應用現(xiàn)狀15-17
• 1.4 研究現(xiàn)狀17-18
• 1.5 分布式能源系統(tǒng)經(jīng)濟性影響因素18-22
• 1.5.1 政策經(jīng)濟因素19-20
• 1.5.2 氣候分區(qū)20-21
• 1.5.3 用戶負荷的時間特性21-22
• 1.6 本文研究內(nèi)容22-23
• 第二章 系統(tǒng)優(yōu)化運行理論模型23-49
• 2.1 系統(tǒng)能流模型23-32
• 2.1.1 夏熱冬暖地區(qū)24-27
• 2.1.2 夏熱冬冷地區(qū)27-29
• 2.1.3 寒冷及嚴寒地區(qū)29-32
• 2.2 系統(tǒng)經(jīng)濟效益模型32-46
• 2.2.1 夏熱冬暖地區(qū)經(jīng)濟效益模型32-38
• 2.2.2 夏熱冬冷地區(qū)經(jīng)濟效益模型38-44
• 2.2.3 寒冷及嚴寒地區(qū)經(jīng)濟效益模型44-46
• 2.3 系統(tǒng)主要設備變負荷特性模型46-48
• 2.4 小結48-49
• 第三章 典型建筑逐時負荷49-66
• 3.1 VE 軟件及其使用介紹49-51
• 3.2 建筑模型參數(shù)51-59
• 3.2.1 建筑基本信息51-52
• 3.2.2 建筑模型圍護結構及遮陽參數(shù)52-54
• 3.2.3 各功能建筑內(nèi)部熱環(huán)境參數(shù)54-56
• 3.2.4 建筑內(nèi)部得熱項56-59
• 3.2.5 通風設置59
• 3.2.6 氣象參數(shù)59
• 3.3 空調(diào)與采暖負荷預測結果59-62
• 3.4 常規(guī)用電與生活熱水逐時負荷62-65
• 3.4.1 常規(guī)逐時用電負荷62-64
• 3.4.2 生活熱水負荷64-65
• 3.5 小結65-66
• 第四章 效益最優(yōu)運行的 Matlab 模擬與數(shù)據(jù)分析66-84
• 4.1 效益最優(yōu)化運行的 Matlab 模擬方法66-68
• 4.1.1 程序輸入輸出參數(shù)匯總67-68
• 4.1.2 程序內(nèi)燃機設備選型表68
• 4.2 計算數(shù)據(jù)結果及分析68-83
• 4.2.1 廣州市各類型建筑相對經(jīng)濟效益對比分析69-70
• 4.2.2 上海市各類型建筑相對經(jīng)濟效益對比分析70-72
• 4.2.3 北京市各類型建筑相對經(jīng)濟效益對比分析72-73
• 4.2.4 哈爾濱市各類型建筑相對經(jīng)濟效益對比分析73-74
• 4.2.5 各地區(qū)商場建筑效益值對比分析74-75
• 4.2.6 各地區(qū)辦公建筑效益值對比分析75
• 4.2.7 各地區(qū)賓館建筑效益值對比分析75-76
• 4.2.8 動力設備全年當量滿負荷運行小時數(shù)76-79
• 4.2.9 一次能源綜合利用效率79-82
• 4.2.10 各城市效益最佳建筑類型統(tǒng)計82-83
• 4.3 小結83-84
• 結論與展望84-86
• 結論85
• 展望85-86
• 參考文獻86-88
• 附錄A 各城市各類型建筑全年逐時冷熱負荷圖88-94
• 附錄B 各參數(shù)計算結果全年總和94-104
• 附錄C 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況104-105
• 后記105

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基于區(qū)域分布式能源系統(tǒng)的智能微網(wǎng)能源管理    劉惠萍;

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分布式能源系統(tǒng)及其在海洋石油工業(yè)的應用    劉肅力;

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