包含相变蓄热的热电联产型微电网容量优化配置
发布时间：2020-12-21 00:00
当前,全球化石能源的过度使用导致全球环境日益恶化,风力、光伏等可再生清洁能源取得了飞速的发展,微电网能够有效利用可再生能源,引来了世界各国的广泛关注。而热电联产(Combined Heat and Power,CHP)型微电网具有同时供应电能和热能,一次能源梯级高效利用等优点,在我国北方大部分地区具有良好的推广前景。在CHP型微电网中引入相变蓄热电锅炉来承担部分热负荷并且可以消纳多余的新能源出力,改变了电能和热能的约束关系。本文首先制定了包含相变蓄热电锅炉的CHP型微电网的运行策略,然后从容量优化配置方面展开研究。主要研究内容如下:在热电联产型微电网中引入相变蓄热电锅炉,将减少常规能源消耗、保证新能源100%消纳作为出发点,制定了含相变蓄热电锅炉的热电联产型微电网分级运行策略。通过研究相变蓄热电锅炉在CHP型微电网中所起的作用和引入相变蓄热电锅炉后微电网运行策略的变化,考虑微电网的运行调度过程中相变蓄热电锅炉、风力发电和光伏发电各自的优先级,在充分保障微电网内用户电负荷和热负荷均满足的情况下,针对冬季供暖季的情况制定合理的运行策略。针对在我国北方冬季寒冷,供暖需求大的地区所建立的CHP...
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)典型分供式供能系统
第一章绪论5图1.2(b)冷热电联产系统Fig1.2(b)CombinedCoolingHeatingandPowersystem美国自1987年颁布了《公共事业管制改制法令伊》后大力提倡发展冷热电联供系统,在1995年热电联产发电量已经高达45GW,后来在上世纪年代中期,美国政府进行自由化的电力市场改革，由于激烈的市场竞争，由于经济效益等原因热电联产在一段时间内发展缓慢，后来美国能源部通过多种措施和办法加快其发展。第一，能源部联合了环境保护组织，热电联产联合会等组织，提出了诸如‘热电联产联合创意’，旨在大幅度提高热电联产机组装机容量，还有‘建筑冷热电联产远景规划’，提出在2020年将50%的新建商业写字楼使用冷热电联供系统，后来美国政府又通过了免税鼓励增加热电联产机组。通过政府的一系列引导措施，冷热电联产技术得到快速发展，大量的新型燃气轮机、内燃机、燃料电池、制冷机、干燥机和能源回收系统研制成功并快速推广应用，不但满足了社区对电热负荷的需求，也大幅提高了一次化石能源的利用效率。在2014年时，美国的CCHP型商用系统已打5000余个，共计4万余MW，3000余工业系统，总计20万MW，很多知名高校建成了分布式能源站，建立了热电联产师范基地。且美国的电力科研机构预计，20%到40%的新增发电设备将选择分布式发电系统[13],[14]，且多为热电联产型系统。而日本是严重依赖进口能源的国家，对能源高效利用非常重视，特别是所处东北亚高纬度地区，冬季寒冷，因此对热电联产项目特别重视，不断投入大量资金和精力，在此背景下，热电联供系统在日本发展迅速，在各个领域有广泛应用，同时取得了良好的效果。东京燃气公司就此专门成立了研究开发中心，专注于燃气热电联产项目的研发。上世纪90年代，日本开始了电力市场改革，允许个体用户通过分布式电源向
包含相变蓄热的热电联产型微电网容量优化配置12图2.1热电联产型微电网基本结构图Figure2.1BasicstructuremapofCHPMicrogrid2.3电源设备数学模型2.3.1风力发电风力发电具有环保、风能可再生等优点，而且风电厂一般建在野外，基建成本小，与其他新能源相比，经济性更好，技术更加成熟。最重要的是，风电厂的建设周期短，规模大，风电水电适宜季节性互补。基于以上风电的优势，风能在全世界都得到了快速发展。自2004年以来，全球风电装机量达到47616MW。我国土地面积大，有漫长的海岸线，蕴藏着巨大的风能。其中可以利用的风能多于75%，能量密度大于5050W/m2。潜在的风能能达到700-1200GW[33]。尤其在我国在2003年开始实施风电特许经营权项目以及可再生能源利用的相关政策的出台，风力发展更上一个台阶。近几年，我国风力装机量迅猛增长。如图2.2所示。从表2.1可以看出排名前十的国家以及各
本文编号：2928804
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)典型分供式供能系统
第一章绪论5图1.2(b)冷热电联产系统Fig1.2(b)CombinedCoolingHeatingandPowersystem美国自1987年颁布了《公共事业管制改制法令伊》后大力提倡发展冷热电联供系统,在1995年热电联产发电量已经高达45GW,后来在上世纪年代中期,美国政府进行自由化的电力市场改革，由于激烈的市场竞争，由于经济效益等原因热电联产在一段时间内发展缓慢，后来美国能源部通过多种措施和办法加快其发展。第一，能源部联合了环境保护组织，热电联产联合会等组织，提出了诸如‘热电联产联合创意’，旨在大幅度提高热电联产机组装机容量，还有‘建筑冷热电联产远景规划’，提出在2020年将50%的新建商业写字楼使用冷热电联供系统，后来美国政府又通过了免税鼓励增加热电联产机组。通过政府的一系列引导措施，冷热电联产技术得到快速发展，大量的新型燃气轮机、内燃机、燃料电池、制冷机、干燥机和能源回收系统研制成功并快速推广应用，不但满足了社区对电热负荷的需求，也大幅提高了一次化石能源的利用效率。在2014年时，美国的CCHP型商用系统已打5000余个，共计4万余MW，3000余工业系统，总计20万MW，很多知名高校建成了分布式能源站，建立了热电联产师范基地。且美国的电力科研机构预计，20%到40%的新增发电设备将选择分布式发电系统[13],[14]，且多为热电联产型系统。而日本是严重依赖进口能源的国家，对能源高效利用非常重视，特别是所处东北亚高纬度地区，冬季寒冷，因此对热电联产项目特别重视，不断投入大量资金和精力，在此背景下，热电联供系统在日本发展迅速，在各个领域有广泛应用，同时取得了良好的效果。东京燃气公司就此专门成立了研究开发中心，专注于燃气热电联产项目的研发。上世纪90年代，日本开始了电力市场改革，允许个体用户通过分布式电源向
包含相变蓄热的热电联产型微电网容量优化配置12图2.1热电联产型微电网基本结构图Figure2.1BasicstructuremapofCHPMicrogrid2.3电源设备数学模型2.3.1风力发电风力发电具有环保、风能可再生等优点，而且风电厂一般建在野外，基建成本小，与其他新能源相比，经济性更好，技术更加成熟。最重要的是，风电厂的建设周期短，规模大，风电水电适宜季节性互补。基于以上风电的优势，风能在全世界都得到了快速发展。自2004年以来，全球风电装机量达到47616MW。我国土地面积大，有漫长的海岸线，蕴藏着巨大的风能。其中可以利用的风能多于75%，能量密度大于5050W/m2。潜在的风能能达到700-1200GW[33]。尤其在我国在2003年开始实施风电特许经营权项目以及可再生能源利用的相关政策的出台，风力发展更上一个台阶。近几年，我国风力装机量迅猛增长。如图2.2所示。从表2.1可以看出排名前十的国家以及各
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