基于多种运行策略的太阳能冷热电联供系统的配置优化

发布时间：2021-03-25 04:55

　　长期以来,能源损耗和环境受到破坏是影响人类社会发展的重要因素。如果忽视这些不良影响,在不久的将来肯定会限制人类的发展。对于我国而言,在过去的三十年中,能源消费经历了快速增长,这使我国政府对未来能源消费结构的调整引起了极大的关注。冷热电联供（Combined Cooling Heating and Power,CCHP）系统由于其在能源利用中的突出作用,最近受到广泛关注。它既可以减少能耗,又可以提高整体能源效率。冷热电联供系统是具有各种设备和组件的复杂系统,整个系统的可靠性与发电单元、热回收单元、热交换单元、冷却单元和辅助单元等每个单元都息息相关,因此优化CCHP系统的配置使其在最优配置下运行是十分必要的。从能源利用的角度分析,冷热电联供系统相对于分供系统具有较好的节能环保特性,但传统的冷热电联供系统利用不可再生能源做动力源,如燃煤、天然气等。幸运的是,目前新能源应用技术正处于高速发展状态,因此将太阳能资源与传统的CCHP系统相结合被认为是缓解迫在眉睫的能源和环境挑战的有效解决方案。本文基于国家自然科学基金项目和高比例新能源送端电力系统光热发电调度控制技术对一种以槽式太阳能热发电和燃气轮... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

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【学位级别】：硕士

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兰州交通大学工程硕士学位论文-29-5优化案例结果分析5.1配置优化结果应用爬山算法对系统配置进行优化，选取两个优化变量：燃气轮机的数量K和PTST发电机组的镜场集热面积S，采用爬山算法寻找K和S的最优值。设置二维变量(K,S)为优化变量，K的值由平均分布在(0,250)的随机整数产生，S的值由平均分布在(0,1000000)的随机整数产生。八种策略下的最优配置解集分别如下：(1)FEL策略下的最优配置图5.1为FEL策略下的配置优化结果。(a)一次能源消耗量(b)CO2排放量(c)等年值投资成本图5.1FEL策略下的配置优化结果仿真截图图5.1中，Ycon和Yrel随K增加而逐渐增加，随S增加而先减少后不变。Ycost随K增

基于多种运行策略的太阳能冷热电联供系统的配置优化-30-加而先减少后增加，随S增加而逐渐增加。可见，在该运行策略下，当S增加到一定值的时候，燃气轮机就可以不介入工作，电量需求完全可由PTST发电机组满足，热（冷）负荷需求由补燃锅炉满足，因此导致Ycon和Yrel不再随S变化。(2)FEL-EC策略下的最优配置图5.2为FEL-EC策略下的配置优化结果。(a)一次能源消耗量(b)CO2排放量(c)等年值投资成本图5.2FEL-EC策略下的配置优化结果仿真截图图5.2中，Ycon和Yrel随K增加而逐渐增加，随S增加而减少，但斜率有发生变化。Ycost随K增加而先减少后增加，随S增加而逐渐增加。可见，电制冷方式的介入使负荷端的热电需求之比发生变化，当S增加到一定值的时候，燃气轮机出力率发生变化。(3)FEL-TES策略下的最优配置图5.3为FEL-TES策略下的配置优化结果，Ycon和Yrel随K增加而增加，但斜率有发生变化，随S增加而逐渐减少。Ycost随K增加而先减少后增加，随S增加而逐渐增加。可见，在该运行策略下，PTST发电机组储热子系统供热方式的介入，导致能量输入端


本文编号：3099068