大型辦公區(qū)分布式多能耦合能源站運(yùn)行策略優(yōu)化

宋宏升

(北京燃?xì)饽茉窗l(fā)展有限公司,北京 朝陽100101)

0 引言

面對日益嚴(yán)峻的世界能源形勢,調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),提高清潔能源使用比例已經(jīng)迫在眉睫。分布式能源系統(tǒng)符合我國當(dāng)前的國情,應(yīng)作為我國節(jié)能減排的重要手段[1]。但在項(xiàng)目實(shí)際開發(fā)過程中,常規(guī)分布式能源的局限性開始凸顯,主要表現(xiàn)在系統(tǒng)單一、與環(huán)境協(xié)調(diào)不足、經(jīng)濟(jì)性欠佳等,因此多能耦合互補(bǔ)已成為分布式能源系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢,耦合系統(tǒng)的優(yōu)勢是可以克服常規(guī)分布式能源系統(tǒng)缺陷,在能源技術(shù)和利用方式上綜合考慮能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素,實(shí)現(xiàn)多能源系統(tǒng)耦合平衡,以及能源與環(huán)境最佳匹配融合。

為建設(shè)綠色、低碳、環(huán)保型經(jīng)濟(jì),接近用戶側(cè)、環(huán)境友好的多能耦合分布式能源系統(tǒng)越來越受到青睞[2]。岳偉挺等[3]研究認(rèn)為最佳方案是采用聯(lián)供機(jī)組滿足各項(xiàng)基本負(fù)荷的需求,采用燃?xì)忮仩t或電制冷機(jī)作為調(diào)峰設(shè)備使用。姒勇芳[4]、董興杰[5]等研究了地源熱泵與冰蓄冷耦合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。鄭拓等[6]建立了針對分布式能源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的多目標(biāo)優(yōu)化模型。岳永魁等[7]綜合考慮了熱力學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)以及環(huán)境目標(biāo)優(yōu)化,開發(fā)建立了分布式能源系統(tǒng)的環(huán)境炯經(jīng)濟(jì)優(yōu)化模型。

本文研究所基于的某大型辦公區(qū)冷熱電分布式多能耦合能源站,在規(guī)劃設(shè)計(jì)之初就堅(jiān)持世界眼光、國際標(biāo)準(zhǔn)、中國特色、高點(diǎn)定位,建設(shè)一流的新能源示范中心的原則,作為全國首個(gè)多能源技術(shù)耦合+智慧能源管理的行政辦公區(qū)能源站項(xiàng)目,以智能化能源管理,建生態(tài)新城;以個(gè)性化能源服務(wù),創(chuàng)用能新態(tài)。該能源站通過將分布式冷熱電三聯(lián)供(combined cooling,heating and power,CCHP)系統(tǒng)與地源熱泵系統(tǒng)、水蓄能、燃?xì)忮仩t以及電制冷機(jī)調(diào)峰設(shè)備等系統(tǒng)進(jìn)行耦合實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ),采用耦合系統(tǒng)不僅能提高燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量,而且可以降低運(yùn)行成本,提高經(jīng)濟(jì)性[8]。能源站同時(shí)在各末端用能地塊配套設(shè)置12個(gè)制冷換熱子站,能源站建成運(yùn)行以后將實(shí)現(xiàn)清潔能源利用率100%,可再生能源利用率大于40%,CCHP系統(tǒng)綜合能源利用率大于86%,CO2減排率大于25%,全系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能率不低于29%的目標(biāo),最大限度實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益,具有多能耦合節(jié)能減排的示范意義。

在實(shí)際應(yīng)用中,分布式多能耦合能源中心所包括的設(shè)備種類繁多,多樣性強(qiáng),供能復(fù)雜性較高,尤其是同樣的冷、熱負(fù)荷需求可以由不同種類的設(shè)備組合進(jìn)行滿足[9]。對于本文所述能源站來說,冷負(fù)荷需求有15種設(shè)備組合方式,熱負(fù)荷需求有10種設(shè)備組合方式,在波動(dòng)的冷熱電負(fù)荷下,系統(tǒng)運(yùn)行策略多變,為了使分布式多能耦合能源系統(tǒng)的運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì),需要針對用戶的冷熱電等負(fù)荷情況,隨時(shí)對運(yùn)行模式進(jìn)行調(diào)整,因此冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的運(yùn)行策略決定了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性[10-12]。

本文根據(jù)用戶的冷熱電負(fù)荷特征,以及天然氣與電力能源價(jià)格,并同時(shí)考慮各主設(shè)備的啟機(jī)最低負(fù)荷率和運(yùn)行維護(hù)等成本,建立分布式能源系統(tǒng)數(shù)學(xué)優(yōu)化模型,通過合理設(shè)定目標(biāo)函數(shù)以及約束條件,利用數(shù)學(xué)優(yōu)化軟件Matlab對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化求解,并分析模型中各個(gè)因素的影響,對分布式多能耦合能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行優(yōu)化,最后給出系統(tǒng)在各個(gè)供能季典型日的最優(yōu)運(yùn)行策略。

1 分布式多能耦合能源系統(tǒng)

本文研究對象為冷熱電分布式多能耦合能源站。該系統(tǒng)由燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組、煙氣熱水余熱型溴化鋰?yán)錅厮畽C(jī)組、地源熱泵機(jī)組、冷(熱)蓄能水池、10 kV電制冷機(jī)組、燃?xì)鉄崴仩t和板式換熱器等部分構(gòu)成,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 分布式多能耦合能源系統(tǒng)示意圖Fig.1 Diagram of distributed multi-energy coupled energy system

圖中顯示：系統(tǒng)能源輸入來源于天然氣、市政電網(wǎng)電力,其中400 V電負(fù)荷需求可以來自燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)供電,也可以通過市政電網(wǎng)獲得。根據(jù)負(fù)荷需求并結(jié)合設(shè)備性能特點(diǎn),用戶冷負(fù)荷可以通過內(nèi)燃機(jī)余熱驅(qū)動(dòng)煙氣熱水余熱型溴化鋰?yán)錅厮畽C(jī)組、地源熱泵機(jī)組、電制冷機(jī)組、蓄能水池中任一設(shè)備或者由相關(guān)設(shè)備任意進(jìn)行組合提供,其中電制冷機(jī)的電力來源只能是由10 kV市政電網(wǎng)提供。用戶熱負(fù)荷可以通過燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)發(fā)電過程中產(chǎn)生的高溫缸套水通過采暖板式換熱器換熱、燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)發(fā)電過程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔怛?qū)動(dòng)煙氣熱水余熱型溴化鋰?yán)錅厮畽C(jī)組、地源熱泵、蓄能水池、燃?xì)忮仩t中任一設(shè)備或者由相關(guān)設(shè)備任意進(jìn)行組合提供。

2 數(shù)學(xué)模型

冷熱電分布式多能耦合能源系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化模型建立的假設(shè)(前提)條件包括：

1)內(nèi)燃機(jī)排煙余熱經(jīng)煙氣熱水余熱型溴化鋰?yán)錅厮畽C(jī)組回收后,煙氣溫度降至120℃。

2)系統(tǒng)產(chǎn)生的電力并網(wǎng)但不上網(wǎng),即系統(tǒng)電力不足時(shí)可從公共電網(wǎng)購電,但不能將電輸送到公共電網(wǎng),系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)聯(lián)供系統(tǒng)所發(fā)出的電能要全部被利用。

3)系統(tǒng)設(shè)備在優(yōu)化期間無故障運(yùn)行,同類設(shè)備的高效負(fù)荷區(qū)間相同,效率也相同。

4)采用各季典型日的負(fù)荷需求來代表全年負(fù)荷,假設(shè)在該典型日代表期間的負(fù)荷需求均相同,且不隨年份變化。

2.1 各主要設(shè)備數(shù)學(xué)模型

系統(tǒng)主設(shè)備包括：燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組,額定功率851 kW,2臺;煙氣熱水余熱型冷溫水機(jī)組,制冷量825 kW,制熱量897 kW,制冷性能系數(shù)(coefficient of performance,COP)值為1.42,制熱COP值為0.93,2臺;燃?xì)庹婵諢崴仩t,額定功率4 200 kW,效率0.92,2臺;電制冷機(jī)組,制冷量6 680 kW,COP值為5.03,2臺;地源熱泵機(jī)組,制冷量1 417 kW,制熱量1 443 kW,制冷COP值為6.35,制熱COP值為4.16,6臺;冷(熱)蓄能水池系統(tǒng)包含3個(gè)蓄能水池,其中1號蓄能水池容量5 525 m3,2號蓄能水池容量6 343 m3,3號蓄能水池容量8 798 m3。三個(gè)水池并聯(lián)運(yùn)行,液位高度約8.5 m。1號水池夏季蓄冷冬季蓄熱;2、3號水池僅夏季蓄冷,冬季不使用,蓄能水池的有效蓄能比例按照88%考慮。采暖用板式換熱器,單臺換熱量446 kW,換熱效率0.9,2臺(分兩期建設(shè),一期設(shè)置1臺);其他輔助設(shè)備包括泵、風(fēng)機(jī)、冷卻塔、遠(yuǎn)程散熱水箱等。

2.1.1 燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組

本分布式多能耦合能源系統(tǒng)中利用的內(nèi)燃機(jī)余熱包括缸套水和煙氣余熱兩部分。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)開關(guān)邏輯變量wGC表示燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的關(guān)閉(wGC=0)/運(yùn)行(wGC=1)狀態(tài),輸出電功率PGC表示內(nèi)燃機(jī)對外輸出的電功率,變化范圍為(0～851 kW)。本文對廠家提供的內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組性能數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合,得到燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組的工作性能曲線,如圖2—4所示。可以看出,擬合結(jié)果能夠較好的描述內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的性能。

圖2 內(nèi)燃機(jī)天然氣輸入功率和輸出電功率關(guān)系Fig.2 Relation between gas input power and electrical output of internal combustion engine

圖3 內(nèi)燃機(jī)煙氣余熱回收功率和輸出電功率關(guān)系Fig.3 Relation between recovery heat of exhaust gas and electrical output of internal combustion engine

圖4 內(nèi)燃機(jī)缸套水余熱回收功率和輸出電功率關(guān)系Fig.3 Relation between recovery heat of jacket water and electrical output of internal combustion engine

根據(jù)擬合曲線,分布式多能耦合能源系統(tǒng)中燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的天然氣輸入功率、可利用煙氣余熱功率和可利用缸套水余熱功率可由下式計(jì)算得出：

對應(yīng)的天然氣耗量為：

式中：VGC為燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)耗氣量,m3;HNG為天然氣熱值;GGC為燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)天然氣輸入功率,kW;為燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)可利用煙氣余熱量,kW;為燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)可利用缸套水余熱量,kW。

對于燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī),低負(fù)荷率時(shí),因其效率下降和污染物排放急劇增加而必須關(guān)閉。為使燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)運(yùn)行于其高效運(yùn)行區(qū)間,定義其高效運(yùn)行時(shí)的最小負(fù)荷率為αGC=0.5,并假設(shè)系統(tǒng)所有同類設(shè)備的最小負(fù)荷率均相同。

2.1.2 煙氣熱水余熱型溴化鋰?yán)錅厮畽C(jī)組

在制冷工況下,內(nèi)燃機(jī)組的煙氣與全部高溫缸套水分別進(jìn)入冷溫水機(jī)組的余熱高壓發(fā)生器和低壓發(fā)生器。冷熱水機(jī)制冷量為

在供熱工況下,內(nèi)燃機(jī)組的煙氣進(jìn)入冷溫水機(jī)的余熱高壓發(fā)生器。冷溫水機(jī)制熱量為

2.1.3 地源熱泵主機(jī)系統(tǒng)

(1)制冷工況下機(jī)組供冷量為

(2)制熱工況下機(jī)組供熱量為

2.1.4 冷(熱)蓄能水池

考慮到蓄能經(jīng)濟(jì)性,蓄能水池蓄冷熱均利用夜間8 h市政低谷電價(jià)時(shí)段進(jìn)行,由于項(xiàng)目夜間也有冷熱負(fù)荷需求,因此其中蓄冷量可由系統(tǒng)內(nèi)滿足夜間末端冷負(fù)荷需求后剩余的地源熱泵及電制冷機(jī)組提供,蓄熱可由系統(tǒng)內(nèi)滿足夜間末端熱負(fù)荷需求后剩余的地源熱泵機(jī)組提供。蓄水池釋能原則是盡量在白天電價(jià)尖峰、峰及平時(shí)段將所蓄能量全部釋放完畢,并盡量在電價(jià)尖峰及峰時(shí)段多釋能。

(1)制冷工況下釋冷量為

2)制熱工況下釋熱量為

2.1.5 采暖板式換熱器

內(nèi)燃機(jī)組的高溫缸套水通過采暖板式換熱器加熱采暖回水供熱,采暖板式換熱器供熱量為

式中：ηPHE為采暖板式換熱器換熱效率為采暖板式換熱器供熱總量,kW。

2.1.6 電制冷主機(jī)系統(tǒng)

系統(tǒng)供冷量為

2.1.7 鍋爐主機(jī)系統(tǒng)

燃?xì)忮仩t的供熱總量采用線性化表示,即

相對應(yīng)的鍋爐天然氣耗量為

式中：QNG為燃?xì)忮仩t的天然氣輸入熱量,kW;ηGB為鍋爐效率。

2.2 能量平衡

系統(tǒng)能量平衡方程包括冷(熱)平衡和電平衡,以滿足負(fù)荷需求。

2.2.1 冷(熱)平衡

冷負(fù)荷需求可以由燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)組的煙氣及缸套水余熱驅(qū)動(dòng)煙氣熱水余熱型溴化鋰?yán)錅厮畽C(jī)組、地源熱泵機(jī)組、電制冷機(jī)組、蓄能水池中任一設(shè)備或者由相關(guān)設(shè)備任意進(jìn)行組合提供,熱負(fù)荷可以由燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)發(fā)電過程中產(chǎn)生的高溫缸套水通過采暖板式換熱器換熱、燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)發(fā)電過程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔怛?qū)動(dòng)煙氣熱水余熱型溴化鋰?yán)錅厮畽C(jī)組、地源熱泵、蓄能水池、燃?xì)忮仩t其中任一設(shè)備或者由相關(guān)設(shè)備任意進(jìn)行組合提供。

2.2.2 電平衡

燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)組發(fā)電總量扣除系統(tǒng)生產(chǎn)輔助用電及其它輔助設(shè)備包括：泵、風(fēng)機(jī)、冷卻塔、遠(yuǎn)程散熱水箱等自耗電(PEC)和驅(qū)動(dòng)地源熱泵機(jī)組、煙氣熱水余熱型溴化鋰?yán)錅厮畽C(jī)組及鍋爐主機(jī)后,滿足用戶電負(fù)荷需求,不足電量購自市電,系統(tǒng)不對外供電,系統(tǒng)自耗電由式(18)表示。

式中：PBUY為通過市政電力購買的電量;Pdem為末端的用電負(fù)荷需求;PGSHP為地源熱泵機(jī)組的耗電量;PAC為余熱溴化鋰吸收式機(jī)組的耗電量;PGB為鍋爐的耗電量。

2.3 目標(biāo)函數(shù)

本文將分布式多能耦合能源系統(tǒng)的年總運(yùn)行及維修維護(hù)費(fèi)用作為評價(jià)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)。即以系統(tǒng)年總運(yùn)行及維修維護(hù)費(fèi)用最低為優(yōu)化目標(biāo),目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式為

要求各季典型日的運(yùn)行費(fèi)用(COC)及維護(hù)費(fèi)用(CMC)的總和最低,其中燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)還考慮了脫硝和潤滑油費(fèi)用,即

式中：βNG為的天然氣價(jià)格;βEL為購電電力價(jià)格;λ為各主設(shè)備的維修維護(hù)費(fèi)用;D為燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)脫硝費(fèi)用;L為燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)潤滑油費(fèi)用。

2.4 約束條件

系統(tǒng)各設(shè)備工作特性、能量平衡要求均作為優(yōu)化問題的約束條件處理。為保證數(shù)學(xué)模型解的合理性及符合優(yōu)化條件,考慮系統(tǒng)實(shí)際情況,另外附加的約束條件包括：

式(22)(23)(26)(27)(28)(29)保證煙氣熱水余熱型溴化鋰?yán)錅厮畽C(jī)組、地源熱泵機(jī)組及蓄能水池分別在供冷及供熱工況下提供而非消耗能量;式(24)保證系統(tǒng)從市政電網(wǎng)購電而不向其輸電,即并網(wǎng)而不上網(wǎng);式(25)保證鍋爐供熱時(shí)消耗而非生產(chǎn)天然氣;式(30)保證鍋爐在供熱時(shí)提供而非消耗能量;式(31)保證采暖板式換熱器提供而非消耗能量;式(32)保證電制冷機(jī)組提供而非消耗能量。

2.5 負(fù)荷需求

本文所述分布式能源系統(tǒng)根據(jù)項(xiàng)目自身特點(diǎn),確定年采暖制冷時(shí)間為：采暖季,11月8日至次年3月22日,共計(jì)134天;制冷季,5月1日至9月30日,共計(jì)153天。每天供冷及供熱時(shí)段均為全天24 h,在全年供能期間,系統(tǒng)大部分時(shí)間是運(yùn)行在部分負(fù)荷下的。該系統(tǒng)的供冷季、供暖季典型日24 h逐時(shí)冷熱負(fù)荷數(shù)據(jù)詳見圖5。

圖5 供能季典型日逐時(shí)負(fù)荷圖Fig.5 Typical day hourly cooling and heating load

2.6 能源價(jià)格和設(shè)備經(jīng)濟(jì)性參數(shù)

2.6.1 能源價(jià)格

天然氣價(jià)格和峰谷電價(jià)決定著分布式多能耦合能源系統(tǒng)的智慧、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略。表1所示為項(xiàng)目所在地峰谷平電價(jià),本文中天然氣的組分和性質(zhì)按陜甘寧的天然氣組分和性質(zhì)估算,其熱值按照其低位熱值為35.2 MJ/m3來計(jì)算,發(fā)電用氣(含供暖、制冷)為2.25元/m3。

2.6.2 各主要設(shè)備經(jīng)濟(jì)參數(shù)

各主要設(shè)備的維護(hù)維修費(fèi)用如表2所示。

2.7 優(yōu)化求解結(jié)果及分析

根據(jù)以上所述,通過MATLAB程序語言建立優(yōu)化模型,根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用最低(經(jīng)濟(jì)最優(yōu))所求解模型得到的計(jì)算結(jié)果如下。

表1 項(xiàng)目所在地峰谷電價(jià)Table 1 Peak valley electricity price in project site

表2 各主要設(shè)備經(jīng)濟(jì)參數(shù)Table 2 Economic parameters of main equipment

2.7.1 供冷季典型日

圖6分別表示優(yōu)化得到的系統(tǒng)供冷季典型冷負(fù)荷工況下逐時(shí)供冷經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略。根據(jù)負(fù)荷需求的波動(dòng),在市政電價(jià)低谷時(shí)段,燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組全部處于停機(jī)狀態(tài),隨著冷負(fù)荷的增加依次投入地源熱泵機(jī)組、電制冷機(jī)組進(jìn)行滿足,滿足夜間末端冷負(fù)荷需求后剩余的地源熱泵及電制冷機(jī)組用于夜間8 h蓄冷。

在電價(jià)峰、平時(shí)段,發(fā)電成本低于購電成本,內(nèi)燃發(fā)電機(jī)保持開啟,對應(yīng)煙氣熱水余熱型冷溫水機(jī)組與燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)同步開啟,內(nèi)燃機(jī)的煙氣和缸套水余熱全部進(jìn)入相對應(yīng)的煙氣熱水余熱型冷溫水機(jī)組用于提供冷負(fù)荷,余下的冷負(fù)荷需求,依次由蓄能水池釋冷、地源熱泵機(jī)組、電制冷機(jī)組進(jìn)行滿足。蓄能水池釋能原則是盡量在白天電價(jià)尖峰、峰及平時(shí)段將所蓄能量全部釋放完畢,并盡量在電價(jià)尖峰及峰時(shí)段多釋能。

2.7.2 供暖季典型日

圖6 供冷季典型日運(yùn)行策略Fig.6 Operation strategy on typical days in cooling season

圖7分別表示優(yōu)化得到的系統(tǒng)供暖季典型熱負(fù)荷工況下逐時(shí)供熱經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略。根據(jù)負(fù)荷需求的波動(dòng),在市政電價(jià)低谷時(shí)段,燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組全部處于停機(jī)狀態(tài),隨著熱負(fù)荷的增加依次投入地源熱泵機(jī)組、熱水鍋爐機(jī)組進(jìn)行滿足,滿足夜間末端熱負(fù)荷需求后如果還有剩余的地源熱泵機(jī)組用于夜間8 h蓄熱,用于白天電價(jià)尖峰、峰及平時(shí)段釋能。

圖7 供暖季典型日運(yùn)行策略Fig.7 Operation strategy on typical days in heating season

在電價(jià)峰時(shí)段,發(fā)電成本低于購電成本,內(nèi)燃發(fā)電機(jī)保持開啟,對應(yīng)煙氣熱水余熱型冷溫水機(jī)組與燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)同步開啟,內(nèi)燃機(jī)的煙氣全部進(jìn)入相對應(yīng)的煙氣熱水余熱型冷溫水機(jī)組用于提供熱負(fù)荷,內(nèi)燃機(jī)的缸套水進(jìn)行采暖板式換熱器用于提供熱負(fù)荷,余下的熱負(fù)荷需求,依次由蓄能水池釋熱、熱水鍋爐機(jī)組、地源熱泵機(jī)組進(jìn)行滿足。蓄能水池釋能原則是盡量在白天電價(jià)尖峰、峰及平時(shí)段將所蓄能量全部釋放完畢,并盡量在電價(jià)尖峰及峰時(shí)段多釋能。

在電價(jià)平時(shí)段,發(fā)電成本低于購電成本,內(nèi)燃發(fā)電機(jī)保持開啟,對應(yīng)煙氣熱水余熱型冷溫水機(jī)組與燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)同步開啟,內(nèi)燃機(jī)的煙氣全部進(jìn)入相對應(yīng)的煙氣熱水余熱型冷溫水機(jī)組用于提供熱負(fù)荷,內(nèi)燃機(jī)的缸套水進(jìn)行采暖板式換熱器用于提供熱負(fù)荷,余下的熱負(fù)荷需求,依次由電價(jià)尖峰及峰時(shí)段未完全釋能的蓄能水池繼續(xù)釋熱、地源熱泵機(jī)組、熱水鍋爐機(jī)組進(jìn)行滿足。

3 結(jié)論

本文基于用戶的冷熱電負(fù)荷特征,以及能源價(jià)格,同時(shí)考慮各主設(shè)備的啟機(jī)最低負(fù)荷率和運(yùn)行維護(hù)等成本,以聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用最低為目標(biāo),建立了某大型辦公區(qū)冷熱電分布式多能耦合能源站系統(tǒng)的智慧運(yùn)行策略數(shù)學(xué)優(yōu)化模型,并利用Matlab軟件進(jìn)行編程求解,得到系統(tǒng)各時(shí)段最佳運(yùn)行策略,通過研究,得到了以下結(jié)論：

(1)該系統(tǒng)的主設(shè)備配置(數(shù)量、容量)與冷熱電負(fù)荷匹配性較好。

(2)得到的最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略,對項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行起到很好的指導(dǎo)與降低運(yùn)行維護(hù)成本的作用。