PDF《多能源热互补分布式能源系统的节能率评价方法》

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a e p s G i n f o . c o m 多能源热互补分布式能源系统的节能率评价方法 徐聪1,

2 ,刘泰秀1,

2 ,隋军1,

2 ,刘启斌1,

2 ( 1. 中国科学院工程热物理研究所,北京市

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0 1

9 0;

2. 中国科学院大学,北京市

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4 9 ) 摘要:多能源互补是分布式能源系统的重要发展方向, 相比于化石能源驱动的分布式能源系统, 其 节能特性的评价方法研究尚有不足.针对多能源热互补分布式能源系统提出节能率的计算方法, 将系统输入的低品位非化石能源按其做功能力统一折合成燃料, 与输出相同产品的常规分产系统 进行比较得到节能率.通过典型太阳能与燃料互补的分布式能源系统比较分析了3种节能率计算 方法下, 可再生能源占比、 不同形式能量输出比、 热/热化学输入热的温度等参数对系统节能性的影 响规律, 并以具体的热电联产案例验证了文中节能率计算方法的适用性.结果表明, 所提出的节能 率计算方法能够更为合理地评价含有非化石能源的多能互补系统节能特性, 获得了节能率随可再 生能源占比增大而增大, 随热互补太阳能集热温度升高而降低, 随热化学互补太阳能集热温度升高 而先上升后下降的规律, 反映了根据能的品位合理利用非化石能源和提高多能互补技术先进性能 够改善系统的节能性能. 关键词:分布式能源系统;

多能源互补;

热互补;

热化学互补;

节能率 收稿日期:

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修回日期:

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3 1. 上网日期:

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2 9. 国家重点研发计划资 助项目(

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4 0 1) ;

国家自然科学基金 资助项目(51236008) ;

北京市重点实验室资助项目.

0 引言 分布式能源系统以其能源利用率高、 采用清洁 能源污染物排放少、 可靠性高等特点成为国家能源 领域中长期发展的重要前沿技术之一[

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3 ] .利用可 再生能源是缓解化石能源危机, 实现节能减排的重 要途径之一[

4 ] , 但受其自身不稳定、 不连续、 能量密 度低等特点的限制[ 5] , 单独依靠可再生能源供能技 术尚不成熟.分布式能源系统靠近用户, 可集成度 高, 为因 地制宜地利用可再生能源提供了有效途径[ 6] .可再生能源等以热的形式输入分布式能源系 统中, 形成的多能源热互补分布式能源系统是多能 源互补系统的重要形式, 包括热互补和热化学互补, 目前已得到广泛研究.地源热泵和分布式能源系统 耦合节约了常规燃料量和污染物排放量, 通过系统 集成提高了能源利用效率[

7 G 8] .文献[

9 ] 对太阳能辅 助供热的冷热电联产系统进行能效、 经济和环境性 能分析, 与常规系统相比具有很大优势.金红光团 队揭示了多能源互补的品位耦合机理, 针对燃料和 聚光太阳能热化学互补开展了一系列研究[

1 0 ] , 提出 了利用中低温太阳能分解甲醇生产合成气驱动的分 布式能源系统, 分析太阳能净发电效率、 效率、 一 次能源利用率等性能指标, 表明与分布式能源系统 结合是可再生能源一种高效稳定的利用方式[

1 1 G

1 3] . 节能特性是评价分布式能源系统的重要指标之 一, 国家已颁布了? 分布式冷热电能源系统的节能率 第1部分: 化石能源驱动系统? 国家标准[