分布式供能系统运行策略的优化

发布时间：2017-10-25 20:43

  本文关键词：分布式供能系统运行策略的优化

  更多相关文章： 分布式供能系统 逐时负荷 装机规模 优化模型 运行策略 PFI

【摘要】：随着经济的飞速发展,中国能源消耗总量持续增长,能源紧缺问题和节能减排形势日益严峻。为了在保障经济发展的同时实现节能减排的目标,需从提高能源利用效率、优化能源产业结构等方面着手,在低碳经济增长中寻找新的能源利用模式。天然气是公认的优质清洁能源,提高它在一次能源结构中的比例有助于缓解我国的节能减排压力。分布式供能系统作为利用天然气的一种节能技术,因其能源利用效率高、节能减排效果显著等优点得到了广泛的关注,但是它在发展过程中面临着许多技术问题,其中最重要的问题就是分布式供能系统的装机规模和运行策略问题,系统的设计规模是否合理、可靠及运行策略是否科学决定了系统能否充分发挥其经济环保高效的优势。为了合理利用分布式供能系统,本文在现有理论的基础上提出了分布式供能系统运行策略优化模型建立的思路,重点提出了可保障能源供应及需求侧能量逐时匹配的运行策略优化原则。基于运行策略的优化思路,本文以终端用户典型日的逐时负荷需求和不同装机规模系统的机组选型为输入参数,建立了以年总成本、一次能源利用率和二氧化碳排放总量三个独立优化评价指标的综合评价指标PFI值为目标函数,以终端用户逐时能量供求平衡、系统各个设备的供能能力为约束条件的分布式供能系统运行策略优化模型,并采用MATLAB编制了优化模型的具体算法。依据优化模型的具体算法,本文选取郑州某金融中心区为分析案例,推算出满足该中心区终端冷、热、电需求的分布式能源系统的最佳供能方案,即以尖峰冷负荷70%比例装机的系统为金融中心区的最优装机系统,其最优运行模式为系统的最优运行策略。优化结果表明:与传统分供系统相比,采用分布式供能系统最优供能方案后,系统年总能耗可降低23.4%,二氧化碳排放总量可减少43.0%,年总成本可减少27.9%,能效可从0.62提高到0.81,系统的节能减排效果和经济效益可得到明显提高,进一步证实了优化模型的实用性。
【关键词】：分布式供能系统 逐时负荷 装机规模 优化模型 运行策略 PFI
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK019
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 我国能源现状与面临的挑战10-12
• 1.2 分布式供能系统简介及优势12-15
• 1.3 分布式供能系统建模与优化的国内外研究现状15-18
• 1.3.1 分布式供能系统建模与优化的国外研究现状15-16
• 1.3.2 分布式供能系统建模与优化的国内研究现状16-18
• 1.4 本文的研究意义和研究内容18-20
• 1.4.1 本文的研究意义18-19
• 1.4.2 本文的主要研究内容19-20
• 第二章 分布式供能系统运行策略的优化思路20-28
• 2.1 分布式供能系统的基础架构20-23
• 2.1.1 系统供能结构的选择20-22
• 2.1.2 系统供能设备的恒定效率假设22-23
• 2.2 分布式供能系统的装机规模原则23-25
• 2.3 分布式供能系统运行策略的优化原则25-26
• 2.4 本章小结26-28
• 第三章 分布式供能系统运行策略优化模型的建立28-39
• 3.1 分布式供能系统的优化评价指标28-34
• 3.1.1 年总成本28-32
• 3.1.2 一次能源利用率32-33
• 3.1.3 二氧化碳排放量33-34
• 3.1.4 综合评价指标34
• 3.2 优化模型平衡方程的建立34-36
• 3.3 运行策略的优化模型算法36-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章 分布式供能系统运行策略优化的案例分析39-76
• 4.1 终端能源需求分析39-51
• 4.1.1 金融中心区典型日的逐时电负荷39-43
• 4.1.2 金融中心区典型日的逐时冷热负荷43-51
• 4.2 不同装机规模系统的机组选型51-53
• 4.3 不同装机规模的系统运行优化53-72
• 4.3.1 夏季运行策略优化54-58
• 4.3.2 冬季运行策略优化58-64
• 4.3.3 运行策略优化结果分析64-72
• 4.4 优化模型的应用性分析72-74
• 4.5 本章小结74-76
• 结论与建议76-79
• 结论76-77
• 建议77-79
• 参考文献79-84
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果84-85
• 致谢85-86
• 附件86

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本文编号：1095448