天然气分布式能源系统优化配置与政策激励研究

发布时间：2020-09-27 07:55

　　分布式能源系统作为一种分散在用户侧的潜在能源供应形式,与传统的集中式供能系统相比,可以有效利用各类清洁能源,实现能量梯级利用,减少能量在传输与分配过程的损失,在能源高效利用和温室气体减排方面具有重要意义。然而由于系统的初投资较高、在设计中不能很好地把握负荷和装机容量以及相关政策落实不到位,分布式能源系统在我国的发展不尽如人意。为此本文将以建筑负荷模拟为基础,通过构建分布式能源系统多目标优化模型,提出分布式能源系统两阶段优化方法,展开天然气分布式能源系统的优化配置以及相关政策激励的研究。首先,构建了天然气分布式能源系统模型,对系统中的关键设备:驱动装置和余热利用装置等进行建模,以设备的能量转换为基础,建立各个设备的输入输出之间的数学关系,建立设备运行过程中的能耗、排放和费用等关于设备输入能量的关系。其次,考虑系统的经济、能耗和排放性能,确立了系统评价指标,并以此为基础构建了分布式能源系统多目标优化模型,利用层次分析法来确定不同优化指标之间的权重关系,最后,提出了分布式能源系统运行和设计两阶段优化方法。然后,在能耗模拟软件DeST中建立酒店、医院、住宅和办公楼四类建筑的模型,对四类建筑的全年8760个小时的逐时冷热电负荷进行模拟。对四类建筑在全年、逐月以及典型日的负荷特征展开分析。根据本文中提出的分布式能源系统优化方法,得到了酒店、医院、住宅和办公楼四类建筑在无蓄能装置和有蓄能装置条件下的系统最优配置结果。从经济性、节能性和碳减排等方面对系统在四类建筑中的适用性进行了分析。从逐月能源供应情况、典型日能源供应情况和系统综合性能的角度,对蓄能装置在不同的负荷条件下对分布式能源系统性能的影响进行了分析。最后,本文以医院建筑为例,分别对工程补贴、天然气价格和上网电价对既有系统以及系统设计的影响展开了研究。结果显示,工程补贴对分布式能源系统的综合性能影响较小;天然气价格对分布式能源系统的经济性影响较大;上网电价对分布式能源系统的综合性能影响非常大,从并网不上网到上网但售价为0这个从无到有的过程中,系统的各项指标均有不小提升,达到5%左右,当上网电价的比例在当前电价的60%-80%之间时,系统在取得较好经济性的同时,也有着优良的碳减排和节能性能。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TK01
【部分图文】：

模型图,医院建筑,模型,热媒

医院建筑模型

模型图,建筑负荷,模拟负荷,模型

酒店建筑模型

模型图,办公建筑,模型,建筑负荷

办公建筑模型

【参考文献】