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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1 8] , 即k=0和k=1.当k=0时, 认为可 再生能源是 白得 的, 系统的节能率随可再生能源 的增加一定增加, 此种方法仅适用于考察系统在燃 料方面的节约情况, 而不能反映多能源互补系统整 体的节能情况, 且无法反映出可再生能源收集、 转化、 利用技术对系统节能性的影响.当k=1时, 认 为可再生能源和燃料完全等同, 忽视了可再生能源 由于能量密度低、 不稳定等特性导致的收集和转化 效率低, 容易产生可再生能源在系统中占比越大, 节 能率越低的情况, 不能真实反映可再生能源的利用 对节能减排的作用. 在多能源热互补系统中, 可再生能源如太阳能、 地热能或废热能等是以较低品位的热能形式进入系 统, 因此问题转化为低品位热能如何向燃料折 合. 本文提出将低品位非化石能源按做功能力向燃料折 合的思路.能的品位定义为某微元过程能量释放侧 或接收侧释放或接收的 与释放或接收的能量之 比, 定义式为[

2 0] : A= d E d H (

3 ) 式中: A 为能的品位;

d E 为微元过程接收或释放的 ;

d H 为微元过程接收或释放的能量. 由此得出功的品位为 1.同时, 燃料化学能的 品位通常也很高, 如常用燃料煤、 天然气、 甲醇、 合成 气等 燃料燃烧时的品位一般都在0. 9~1 范围内[

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2 3] , 因此为方便计算, 本文将燃料化学能的品位 近似认为是1.物理能( 热) 的品位被认为是释放或 接收热量的热源温度所对应的卡诺循环效率[

2 0] , 因 此按本文计算方法, 热互补系统输入热能的折合系 数k 为输入热能的卡诺循环效率.卡诺循环效率 的定义式为: η c=1- T0 T (

4 ) 式中: η c 为卡诺循环效率;

T0 为环境温度;

T 为以 热的形式输入系统的低品位非化石能源的温度. 根据热能品 位的定义, 如500℃热能的η c 为0.

6 1,

8 0 ℃热能的η c 为0.

1 6, 实现了低品位热能向

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1 2

0 1 8,

4 2 (

4 ) ?多能互补、 集成优化能源系统关键技术? h t t p : / / ww w. a e p s G i n f o . c o m 燃料的折合, 方便与化石能源系统的节能率标准对 接和实际应用. 本文针对多能源热互补分布式能源系统, 提出 将系统输入的低品位非化石能源, 如可再生能源、 废 热能等, 根据其品位按做功能力折合成燃料的方法 计量, 并与系统输入燃料相加, 作为系统的总能耗. 进一步, 可按照现有化石能源驱动的分布式能源系 统节能率标准, 计算得到与现有分产技术相比的节 能率, 具体方法如下: ξMC CH P 1= Qa-Qr Qa *1

0 0% (

5 ) 式中: ξMC CH P 1为本文提出的多能源热互补分布式能 源系统的节能率;

Qr 为多能源热互补分布式能源系 统的能耗, Qa 为参比系统能耗, 单位均为k J . 系统能耗Qr 为: Qr =∑ i Qf , i + ∑ j Qn f , j η c n f , j (

6 ) η c n f , j=1- T0 Tn f , j (

7 ) 式中: Qf , i为某种燃料的总发热量, 单位为 k J ;

Qn f , j 为以热的形式输入系统的某种低品位非化石能源的 能量, 单位为k J , Tn f , j为其输入温度, 单位为 K, η c n f , j 为该温度下的卡诺循环效率. 参比系统能耗Qa 为: Qa= P η e , r e f + C η r e , r e f η e , r e f + H ηb , r e f (

8 ) 式中: η e , r e f , η r e , r e f , ηb , r e f 分别为参比系统的供电效率、 制冷系数、 供热效率. P, C, H 以实测数据或设计值为准, 如数据缺 乏, 可以按以下方法计算: P =∑ i Qf , i η e f , i + ∑ j Qn f , j fj η e n f , j (