天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化配置研究

【摘要】：近年來(lái)，我國(guó)能耗的急劇增長(zhǎng)，由此引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題也日趨嚴(yán)重，這已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要瓶頸。調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用率，降低建筑能耗，特別是降低暖通空調(diào)及衛(wèi)生熱水能耗已經(jīng)成本我國(guó)能源戰(zhàn)略的重點(diǎn)。 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)是一種建立在能量梯級(jí)利用基礎(chǔ)上的，將制冷、供熱及發(fā)電過(guò)程一體化的多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)。它集合高新技術(shù)和設(shè)備為一體，對(duì)能量實(shí)現(xiàn)梯級(jí)利用，不僅大大地提高了能源利用效率，降低了投資和運(yùn)行成本，而且對(duì)于提高能源系統(tǒng)的安全性和保護(hù)生態(tài)環(huán)境都具有重要意義。 本文對(duì)天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的概念、特點(diǎn)、組成及分類進(jìn)行了介紹，歸納了常見(jiàn)的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的典型流程，并闡明了各自的工作原理。文章對(duì)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的能源配置原則進(jìn)行了闡述，并以長(zhǎng)沙市的某醫(yī)院建筑為研究對(duì)象，首先利用能耗模擬軟件EnerygPlus和DesignBuilder對(duì)建筑進(jìn)行全年的能耗模擬，得到建筑全年逐時(shí)的冷、熱、電負(fù)荷的數(shù)據(jù)。然后分別在以電定熱和以熱定電的設(shè)計(jì)原則下，每種原則選取兩種不同的系統(tǒng)配置方案，以年度化成本最小，年運(yùn)行收益最大為目標(biāo)函數(shù)，建立經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化模型。最后采用優(yōu)化算法，對(duì)四種方案進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算。通過(guò)優(yōu)化計(jì)算，確定了系統(tǒng)的優(yōu)化配置方案，最佳的機(jī)組的臺(tái)數(shù)和容量，以及需要從電網(wǎng)購(gòu)買的電量，冷、熱負(fù)荷的補(bǔ)燃量等。在優(yōu)化配置出來(lái)的可行的系統(tǒng)方案的基礎(chǔ)上，確定了冬季、夏季和過(guò)渡季節(jié)的運(yùn)行策略。將優(yōu)化后的方案與分產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了對(duì)比分析，可以看出冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)相對(duì)于分產(chǎn)系統(tǒng)的節(jié)能性，以及采用以電定熱的設(shè)計(jì)原則下的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的兩種方案作為醫(yī)院建筑的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)越性，并給其他建筑物如何確定最佳的配置方案提供了有效的方法和參考。 【關(guān)鍵詞】：冷熱電聯(lián)供系統(tǒng) 經(jīng)濟(jì)性 優(yōu)化 系統(tǒng)配置方案
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM611.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題背景10-13
• 1.1.1 能源現(xiàn)狀和環(huán)境問(wèn)題分析10-11
• 1.1.2 發(fā)展趨勢(shì)11
• 1.1.3 面臨的問(wèn)題和解決途徑11-13
• 1.2 天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的發(fā)展難點(diǎn)15
• 1.3 本文研究的內(nèi)容15-17
• 第2章 天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的介紹17-25
• 2.1 天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的概述17-18
• 2.1.1 天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的基本概念17
• 2.1.2 天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的特點(diǎn)17-18
• 2.2 天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的組成18-21
• 2.2.1 天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的動(dòng)力設(shè)備19-20
• 2.2.2 天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的余熱制冷裝置20-21
• 2.3 天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的分類與典型流程21-24
• 2.3.1 天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的分類21-22
• 2.3.2 燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的典型流程22-23
• 2.3.3 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的典型流程23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算25-32
• 3.1 建筑能耗模擬分析軟件25-28
• 3.1.1 EnergyPlus25-27
• 3.1.2 DesignBuilder27
• 3.1.3 負(fù)荷計(jì)算的必要性和要求27-28
• 3.2 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的應(yīng)用案例分析28-31
• 3.2.1 案例概況28
• 3.2.2 基本設(shè)計(jì)參數(shù)的確定28-29
• 3.2.3 醫(yī)院的冷、熱、電負(fù)荷模擬結(jié)果29-31
• 3.3 本章小結(jié)31-32
• 第4章 天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)32-57
• 4.1 常見(jiàn)的配置方法32
• 4.2 優(yōu)化配置方法32-46
• 4.2.1 優(yōu)化的內(nèi)容及步驟32-33
• 4.2.2 聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與配置33-34
• 4.2.3 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)以電定熱兩種方案的建模34-41
• 4.2.4 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)以熱定電兩種方案的建模41-46
• 4.3 優(yōu)化配置結(jié)果分析46-56
• 4.3.1 優(yōu)化算法的選擇46
• 4.3.2 優(yōu)化的基本數(shù)據(jù)46-47
• 4.3.3 以電定熱的優(yōu)化結(jié)果及分析47-49
• 4.3.4 以熱定電的優(yōu)化結(jié)果及分析49-51
• 4.3.5 運(yùn)行優(yōu)化方案51-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析57-63
• 5.1 常見(jiàn)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)57-59
• 5.1.1 動(dòng)態(tài)回收期57-58
• 5.1.2 內(nèi)部收益率58
• 5.1.3 凈現(xiàn)值58
• 5.1.4 經(jīng)濟(jì)火用效率58-59
• 5.2 各方案的經(jīng)濟(jì)性分析59-62
• 5.2.1 初投資估算59
• 5.2.2 燃料消耗量和消耗費(fèi)的計(jì)算59-60
• 5.2.3 發(fā)電量的計(jì)算60
• 5.2.4 各方案的投資、收益等經(jīng)濟(jì)性的比較分析60-61
• 5.2.5 各方案計(jì)算結(jié)果分析61-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論與展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68

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冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)配置與運(yùn)行策略的優(yōu)化    李赟;黃興華;

微型燃?xì)廨啓C(jī)熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析    豐鎮(zhèn)平,劉曉勇,張永海,劉莉

燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)集成理論與特性規(guī)律    馮志兵

燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)微型冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)集成式熱管理器的研究    皇甫藝

燃?xì)鈾C(jī)驅(qū)動(dòng)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的發(fā)展前景    盛凱夫,饒如鱗

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分布式區(qū)域冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)    孔祥強(qiáng) ,王如竹 ,黃興華

微型冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)集成與實(shí)驗(yàn)研究    孔祥強(qiáng),王如竹,吳靜怡,黃興華

關(guān)于冷熱電聯(lián)供技術(shù)進(jìn)展情況    

小區(qū)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的空調(diào)期優(yōu)化運(yùn)行研究    方宏;曹家樅;劉鳳強(qiáng);

天然氣型冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)應(yīng)用分析    孫志高;郭開(kāi)華;

微型冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模及仿真    魏會(huì)東;吳靜怡;王如竹;皇甫藝;許煜雄;

某建筑微燃機(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)用能分析    王志偉;裴躍輝;

微型燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)及其在國(guó)外的發(fā)展?fàn)顩r    魏兵;王志偉;李莉;蔣露;

冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行分析    胡燕飛;吳靜怡;李勝;

冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的應(yīng)用分析    翁一武;蘇明;翁史烈;

微型冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模及仿真    魏會(huì)東;吳靜怡;王如竹;皇甫藝;許煜雄;

積極發(fā)展分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng),節(jié)約能源    段常貴;王烜;張敏;

基于吸附制冷的微型冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究    孔祥強(qiáng);李瑛;楊前明;王如竹;

天然氣驅(qū)動(dòng)小型冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)節(jié)能性研究    孔祥強(qiáng);李瑛;王如竹;

燃?xì)饫錈犭娐?lián)供的節(jié)能效益分析研究    陳霖新;張大中;

基于熱氣機(jī)分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的效益分析    孔祥強(qiáng);李瑛;楊前明;王如竹;

基于吸附制冷的微型冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究    孔祥強(qiáng);李瑛;楊前明;王如竹;

微型冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)學(xué)成本分析    鄧建;王如竹;吳靜怡;韓固勇;曾現(xiàn)軍;黃昌華;

冷熱電聯(lián)供示范項(xiàng)目在東莞啟動(dòng)    

節(jié)能利器:冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)    記者 王蒙

鏖戰(zhàn),在炙熱中升華    劉一丹

微型燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)集成與性能仿真研究    楊錦成

冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)集成機(jī)理研究及全工況性能優(yōu)化    蔣潤(rùn)花

分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)全工況特性與主動(dòng)調(diào)控機(jī)理及方法    陳強(qiáng)

燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)微型冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)集成式熱管理器的研究    皇甫藝

微型燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的研究與優(yōu)化    王志偉

基于綜合性能指標(biāo)的天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行與配置    王慶華

動(dòng)態(tài)負(fù)荷下天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化    李政義

生物質(zhì)與天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化研究    陳拓發(fā)

微型移動(dòng)式燃機(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)熱力參數(shù)優(yōu)化研究    廖仕文

基于全年負(fù)荷的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)化分析    高偉

冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)化配置和運(yùn)行策略研究    林勤榮

面向海島應(yīng)用的微型燃機(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)化控制研究    馬世喜

天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化配置研究    廖修梅

三級(jí)恒溫沼氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的構(gòu)建與優(yōu)化研究    馮永強(qiáng)