燃气分布式能源站孤网负载应用
分布式能源相关的基础知识
天然气分布式能源的基础知识简介一、分布式能源的概念及原理所谓“分布式能源”(Distributed Energy Sources)是指分布在用户端的能源综合利用系统。
一次能源以气体燃料为主,可再生能源为辅,利用一切可以利用的资源;二次能源以分布在用户端的热电冷联产为主,其他中央能源供应系统为辅,实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用,并通过中央能源供应系统提供支持和补充。
天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用,综合能源利用效率在 70%以上,并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式,是天然气高效利用的重要方式,简单的原理图如下:电网供冷新风供热二、专业术语名词1.孤网运行燃气冷热电三联供中,发电机独立运行系统,自给自足的模式,该运行方式经济效益一般。
2.并网运行发电机与公共电网并列运行,不向公共电网输送电能的模式,该运行方式经济效益最好,不足的电量大电网可以补充。
3.上网运行发电机与公共电网并列运行,可向公共电网输送电能的模式,该运行方式经济效益较好,自给自足的同时可以将多余的电能卖给国家电网。
4.能源站设置冷热电连联供系统的设备及相关附属设施的区域和场所,能源宜设置在靠近供电区域的主配电室,应该独立设置或室外布置,可以设置在地下或者是地上。
5.发电机组由原动机、发电机、启动装置、控制装置等组成的发电设备。
原动机:利用天然气产生的燃烧转化成原动力的动力装置。
发电机:借助原动机的动力,将其转化成电能的设备,天然气分布式能源的发电机主要包括小型燃气轮机、燃气内燃机、微燃机等设备。
启动和控制装置主要是一些智能的电器系统。
6.余热原动机冷却水及原动机排烟热能,余热的利用有以下几种形式:〈1〉原动机余热可经余热锅炉或者是换热器产生蒸汽或者是热水。
蒸汽或热水可以直接利用或者是进入吸收式冷热水机进行供冷、供热。
〈2〉原动机余热可以直接进入吸收式冷热水机进行供冷、供热。
天然气分布式能源系统在数据中心的应用
天然气分布式能源系统在数据中心的应用李晓【期刊名称】《低碳世界》【年(卷),期】2016(000)017【总页数】2页(P72-73)【作者】李晓【作者单位】长沙有色金属设计研究院,湖南长沙410000【正文语种】中文【中图分类】TP308天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷热电三联供(CCHP)等方式实现能源的梯级利用,综合能源利用效率在70%以上,并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式,是天然气高效利用的重要方式。
随着互联网、云计算和大数据产业的加速发展,我国数据中心产业进入了大规模规划建设阶段,并呈现出向规模化、集中化、绿色节能化、布局合理化发展的趋势。
为满足社会信息化水平不断提高的要求,促进我国数据中心,特别是大型数据中心的合理布局和健康发展,国家工业和信息化部2013年发布了《关于数据中心建设布局的指导意见》,《指导意见》明确提出“采用绿色节能等先进技术合理规划建设数据中心”。
随着对数据中心的需求进一步提升,人们更多地关心数据存储与应用的安全、数据挖掘以及与内部信息系统的融合,所以新一代数据中心不仅要有一个足够强壮的供电系统、制冷系统以及动态分配系统,还要能满足高可用性、高连续性、高灵活性、高节能性要求。
虚拟化、云计算、节能环保、稳定和安全成为新一代数据中心的基本属性。
2011年全国大小数据中心达53万个,2011~2013年上半年,全国共规划建设数据中心255个,其中超大型数据中心(规模在1万个标准机架以上)有23个,大型数据中心(规模在3000到1万个标准机架之间)有42个,中小型数据中心(规模在3000个标准机架以下)有190个。
255个数据中心中近90%的设计PUE(能源效率指标)低于2.0,平均PUE为 1.73。
超大型、大型数据中心设计PUE平均为1.48,中小型数据中心设计PUE平均为1.80。
另外,一些老旧数据中心通过采用先进的制冷节能技术改造,PUE也降到2.0以下。
内燃式燃气发电机组挂网、孤网运行切换控制系统设计
T1:配电变压器;QF0:低压进线断路器;QF1:配电柜总柜主断路器;QF2:机组开关柜主断路器;QF11~QF1N :负载断路器;G :燃气发电机组;M :负载;K1:QF0常开辅助图1系统结构
TA1~TA3与TA4~TA6选择相同型号、精度及变比,二次侧为双绕组输出,一组绕组供给计量使用,另一组绕组供给指针仪表、保护及测量差值e 使用。
设计仅需要一个电量模块且不需要额外增加电流互感器就可测量差值e ,最重要的是该设计不需要经PLC 监控系统编程取用电量和发电量计算差值e 而可直接得出,
其实时性高。
TA1~TA3与TA4~TA6二次电缆采用相同线径,二者距监控系统下位机距离尽量保持一致以保证测量精准。
当监控系统下位机检测到功率差值e 大于30kW 时,
由监控系统控制发电机组启动,
待满足并网条件时,监控系统自动打开机组开关柜中的并网装置电源开关进行并从图中可以看出在a~e 的5个阶段中出蝶阀开度变
化对功率影响最小为5.3kW/°,最大为22.7kW/°,通过控制
蝶阀开度整数度地变化可以将功率差值e 控制在30kW 以内。
根据蝶阀开度对功率影响、机组额定功率大小、厂区
单体设备功率及启停情况对e 进行分段,当测量的差值e 满足哪一段时,蝶阀就调节对应的度数,蝶阀调节后重新
监测差值e 并记录当前蝶阀开度δ(°),在各段对应的蝶阀
调节度数以保证机组功率不高于用电负荷功率为原则,功图2电量模块与电流互感器接线图3电调蝶阀开度与机组功率对应曲线。
孤网运行技术的研究与应用
孤网运行技术的研究与应用发布时间:2022-12-28T05:47:09.255Z 来源:《中国电业与能源》2022年第17期作者:范文振宗胜利何用李跃文王凤霞[导读] 随着经济社会的发展以及科学技术的提高范文振宗胜利何用李跃文王凤霞鲁能新能源(集团)有限公司内蒙古分公司呼和浩特 010010摘要:随着经济社会的发展以及科学技术的提高,孤网运行技术的发展水平也得到了飞速的提升,而孤网运行技术正是在我国风电行业的进一步发展壮大过程中,所延伸而产生的新型事物。
该技术的研发和使用极大地提高了风机运行的安全性和可靠性,并全面保证了用户的用电安全性。
关键词:孤网运行技术;规划分析;优化策略现阶段,孤网运行技术在应用中,还存在着一些问题。
如技术水平较低、管理方法陈旧、人员素质不高、重视程度不足等,都将影响着孤网运行工作的效率,以及风机的平稳可靠运行。
因此就需要做到具体问题具体分析,基于实际存在的问题,探讨切实可行的解决策略。
一、孤网运行技术的特点(一)安全性水平高安全是运行的根本,孤网运行技术运用时需首要考虑安全性能。
具有较高的安全性,实现风电机组更可靠稳定运行,是当前电力行业的一大发展目标。
如今,互联网时代高速发展,我们已经迈入5G时代,新时代对孤网运行技术提出了更高的要求,而智能设备以及智能技术的应用满足了孤网优化建设的需要。
在传统风机下,恶劣天气等自然环境的变化会对电力输送造成阻碍,甚至容易引发安全事故,孤网运行技术的应用可以有效解决突发事件中的电力输送问题,进一步提升风机抵御自然灾害等突发事件的能力。
(二)优化风电机组运行成本结构孤网运行技术实现合理调度风电机组内的各项资源,提高供电质量。
通过资源整合,降低成本投入,优化风电机组运行成本结构,提升配电服务质量。
孤网的运行离不开基础配、人力、物力等多种资源的投入,传统风机模式下,各类成本花费较大,缺乏有效整合,不利于风电企业获得较为可观的经济效益。
孤网运行技术的应用,可以实现智能替代部分人工,节约大量人力、物力、财力的投入,提升风机调度成效,促进我国电力建设的可持续发展。
天然气分布式能源优劣势分析及行业发展对策
天然气分布式能源优劣势分析及行业发展对策发表时间:2020-12-28T06:36:31.272Z 来源:《中国科技人才》2020年第24期作者:张宁[导读] 本文对天然气分布式能源的特点与优势进行综合分析,探讨天然气分布式能源存在的问题,并提出相应的行业发展对策。
张宁武汉市燃气热力规划设计院有限公司摘要:本文对天然气分布式能源的特点与优势进行综合分析,探讨天然气分布式能源存在的问题,并提出相应的行业发展对策。
关键词:天然气;分布式能源;特点;优劣势;发展对策引言天然气分布式能源作为分布式能源的一种随着管道天然气的普及使用而逐渐推广,一方面可以起到对天然气管网的消峰填谷作用(北方某地区冬夏两季的天然气用量差别为9∶1),另一方面可以最大化利用天然气的发电效率,增加二次能源的品质,提高用能系统的节能率。
但目前的天然气分布式能源系统主要还是以并网运行(以热定电)和孤网运行(以电定热)这2种方式运行,在这2种运行方式下都是以牺牲分布式能源的发电效率为前提,根据用户侧的冷热和电负荷进行调节。
而用户侧的冷热负荷和电负荷将随季节、天气、生产负荷的变化而变化,是一个变工况系统。
1天然气分布式能源的特点与优势相比较于传统能源,天然气分布式能源有着明显的特点和优势,具体表现在以下4个方面。
(1)有效减少环境排放天然气分布式能源系统采用天然气作为燃料,天然气分布式能源与燃煤、燃油相比,二氧化硫(SO2)和粉尘、固体废弃物排放几乎为零,二氧化碳(CO2)和氮氧化物(NOX)排放也能够降低50%以上。
(2)能源实现梯级利用,提升能源综合利用效率天然气分布式能源利用发电后的余热供热、制冷,实现了能源的梯级利用,能源综合利用率达到70%~90%。
项目建设往往靠近用户端,减少了能源远距离传输的损耗。
可再生能源密度较低、稳定性差、资源分布不均,难以作为大型的集中供能手段。
建设分布式系统,就地生产、就地消纳是其较为理想的选择。
(3)提高了能源供应的安全性分布式能源与大电网互为备用,可提高供电可靠性。
浅谈我国天燃气分布式能源的应用
浅谈我国天燃气分布式能源的应用摘要:我国是一个能源生产大国但又是一个能源资源比较短缺的国家,随着经济的快速发展,能源消费总量的不断增加,污染也是越来越大,众所周知,能源问题已经成为制约我国经济和社会发展的重要因素。
为应对能源与环境、资源以及气候变化的挑战,我国政府提出了减量化、再利用和资源化的能源发展战略,发展低碳经济和转变经济增长方式已成为我国实现科学发展的必然要求。
关键字:天然气;分布式能源;燃气轮机;冷、热、电三联产系统Abstract: China is an energy production country but also is a energy resources shortage is the country with the rapid development of economy, the consumption of energy increase of total amount, pollution is more and more big, as it is known to all, the energy problem has become the restriction of economic and social development of important factor. In response to the energy and environment, resources, and the challenge of climate change, the Chinese government put forward the reduce, reuse and recycle treatment of energy development strategy, the development of a low carbon economy and changing the style of economic growth has become our country to realize scientific development.Keyword: natural gas; Distributed energy; Gas turbine; Cold, heat, electricity cogeneration system引言天然气的分布式能源,可实现冷、热、电联产,大幅度提高能源利用率,减少碳排放,改善城市环境,在工业发达国家得到迅速发展。
天然气分布式能源的典型组合模式
天然气分布式能源的典型组合模式主要包括以下三种:并网模式:并网模式是一种常用的组合模式,主要应用于发电厂或大中型电网系统。
在该模式下,发电装置与主电网并联运行,发电机输出的电能可以直接供给用户或输送到大电网中。
这种模式的优点是可以充分利用发电装置的发电能力,同时可以满足用户的用电需求。
孤网模式:孤网模式是一种相对特殊的组合模式,主要应用于一些独立运行的电网或小规模电网。
在该模式下,发电装置与主电网分离,独立承担供电任务。
这种模式的优点是可以避免对主电网的依赖,提高供电的可靠性和稳定性。
互补模式:互补模式是一种综合性的组合模式,主要应用于多种能源互补的场合。
在该模式下,天然气分布式能源系统与可再生能源、核能等其他能源系统相结合,共同为用户提供电能。
这种模式的优点是可以充分利用各种能源的优势,提高能源利用效率,同时可以降低对单一能源的依赖。
综上所述,这三种组合模式各有优缺点,选择哪种模式主要取决于具体的能源需求和条件。
分析我国天燃气分布式能源的应用
分析我国天燃气分布式能源的应用摘要:天然气分布式能源近年来随着天然气的推广得到了应用,尤其是我国相关政策的出台,促进了天然气分布式能源的广泛应用,从而开拓了天然气能源应用的新领域和新模式。
文章介绍了天然气分布式能源系统的概念和特点,基于此论述了天然气分布式能源的工作原理和应用领域。
关键词:天燃气分布式能源应用随着我国经济的迅速发展,能源消耗日益增多,天燃气由于其所具有的低成本、低污染,而成为取代旧能源的理想选择,目前的天燃气主要应用在城市燃气、燃气发电、化工用气、工业用气等方面发展,并表现出向新领域发展的趋势,天燃气分布式能源系统被定性为近期天燃气发展使用中的一个重要手段,它通过前期的市场推广和前景勘探与开发,会在我国不久的未来,得到充分的重视与推广应用。
1 分布式能源系统的概念和特点分布式能源是相对于传统的集中式供电方式而言的,它是将供电、冷、热系统,以小容量、分散化、小规模、模块化的布局方式安装在终端用户的一种实用、操作简单的能源系统,该系统可以独立的完成电、冷、热的输出。
典型的分布式能源系统主要包括动力发电机组(原动机,蒸汽轮机、燃气轮机、内燃机、燃料电池等)、电力并网、余热利用系统(余热冷热水机组、热交换器、余热锅炉)系统等三个主要的部分。
基于用户资源和需求的不同,热电冷联产系统可以选择实施的方案也不同。
2 天然气分布式能源系统工作原理天燃气分布式供能系统是通过对于新型的清洁能源——天燃气的梯级开发利用,降低能源系统运营成本、提高能源的利用效率,因而,具有节能环保的作用。
天燃气的工作原理,是进入到燃气轮机后燃烧做功带动发电机发电,其所产生的高温烟气进入到余热锅炉,而后加热为高压蒸汽。
在这一工作原理中,使用燃气-蒸汽联合循环机组可以同时进行制冷、发电、供热过程,形成电负荷及冷热负荷,实现热电冷联产,天燃气被逐级的开发和高效利用。
实现热能80℅以上的利用率,这一数值远远高于燃煤式发电,而不会排放出含硫的有害烟气。
分布式能源系统在液化天然气接收站的应用
( ) 于 土壤热 交换 器地 源热 泵 系统 。 1对 相 对 于燃气 锅 炉+ 冷水 机组 的静 态投 资 回收期 :
N ( 8 —1 3 / 1 0 5 ) 39 a : 3 0 4 )( — 0 = .5 1
相 对于燃 油 锅炉 + 水机 组 的静态投 冷 资 回收期 :
r u d s u c e t mp; o e ai gi o ae d ; o e ai gi r o n ce d g o n - o r eh a u p p r t i lt dmo e p r t g i c n e t dmo e n ns n n d
Ⅳ = 3 0 1 6 /1 1 5 ) 26 a 2( 8 — 3 )(4 — 0 = .8
相对 于 空 气 源 热泵 能 量 提 升 机 的静
态投 资 回收期 : N = 3 0 2 0 /7 — 0 = .a 3( 8 — 6 ) 5 5 )48 ( () 2 对于 水源 热泵 系统 。
总孔 数N= 38 04 = 2 个 2 0 /5 5 8
系统冬 季运 行模 式 :从 取 水井 口引来 的海水 通过 板 式换 热器 将热 量传 给 乙二醇 混合 液循 环 系统 ,乙二 醇循 环 系统 通过 二次 循环将 热 量传 给空 调水 系统 。 系统 夏季 运行 模式 :从 取水 井 口引来 的海 水 通过 板式 换热 器将 冷量 传 给 乙二 醇混 合液 循环 系统 ,乙二
Ab t a t Ga - r d Dit b t d E e g y tm d l r mo e u o n r O . t o g eL sr c : s f e s i u e n r yS se i wi ey p o td i o r u tyn W Al u h t NG c i i g i r s n c h h Re evn T r n l r vd st e ce n e e g r o s me s i a s o s me t f l crc l n r . h sa t l n ls st eL e mi a o i e l a n r f n u r, t oc n u sal e t a e g T i r ce a a y e NG p h y o c l o oe i e y i h Re evn e mi a’ r q ie n rt ec o i g, e t ga d p we , x l i s h o s i t f h sr u e n r y - c i i gT r n S e u r me t o o l l f h n h a i n o r e p a n ep si l y o eDit b t d E eg S s n t b i t i y t m p l eL c ii gT r n l n u r r o a o a l ou i n . e a p yi t NG Re ev n e mi a dp t owa d s mer s n b es l t s n h a f e o
概述天然气分布式能源系统的应用
概述天然气分布式能源系统的应用引言天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用,综合能源利用效率达70%以上,并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式,是天然气高效利用的重要方式[1]。
国内计划在“十二五”初期启动一批天然气分布式能源示范项目,“十二五”期间建设1000个左右天然气分布式能源项目,并拟建设10个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。
基于天然气为主要燃料的分布式能源冷热电联供系统(Combined Cooling Heating and Power,简称CCHP),是在负荷终端安装燃气轮机、余热锅炉、制冷设备,实现给终端用户供热、供冷、供电,不仅清洁高效,而且作为独立的电源可以摆脱电网的依赖,提高用电可靠性。
目前国外已经将天然气CCHP作为提高用电安全性的重要手段之一大力推行[2]。
天然气CCHP的发展有利于优化能源结构、提高能源综合效率、改善负荷中心的空气质量、保证电力供应安全性和可靠性、实现天然气和电力削峰填谷,平稳运行。
目前国内已建、在建项目主要有广州大学城项目、长沙黄花国际机场T3航站楼项目、北京燃气集团控制中心大楼项目、杭州燃气七堡基地项目、重庆佳禾钰茂香港城项目等,相对国外天然气CCHP发展而言,国内仍然处于发展初期,但国家层面近几年也在不断推出政策给予引导,促进天然气CCHP行业的发展。
一般而言,天然气CCHP项目适用地区首先要有充分的天然气资源,并有较高的热电比,处于负荷中心区域,有较高的环保要求,供电可靠性高需求的地方。
本文所探讨的天然气分布式能源系统在天然气处理站的应用,就基本满足以上适用条件。
1、天然气处理站介绍天然气处理站是石油天然气生产中重要的生产装置,其主要任务是在一定的温度、压力下,将开采于井架的初级天然气中的重组分分离并将多余其杂质脱出,对外提供标准天然气产品。
其工艺中有高温、低温、高压的气体和液体。
由于天然气开采的工艺流程和难以大量储备的原因,致使天然气处理站需要长期稳定的运行,一般每年仅固定安排1个星期的设备检修时间。
天然气分布式能源 案例
天然气分布式能源案例天然气分布式能源是指将天然气作为能源载体,通过分布式能源系统进行供应和利用的一种能源形式。
天然气分布式能源具有高效清洁、灵活可控、安全可靠等特点,被广泛应用于工业、商业和居民领域。
下面列举了10个天然气分布式能源的案例:1. 工业燃气供应:天然气分布式能源被广泛应用于工业领域,用于燃烧锅炉、热风炉等设备,提供热能和动力,取代传统的煤炭和油品燃料,实现清洁高效的能源转换。
2. 商业建筑供暖:天然气分布式能源在商业建筑中用于供暖和热水供应。
通过将天然气与空气混合燃烧,产生高温热水或蒸汽,通过管网输送到各个建筑物,实现供暖和热水供应。
3. 居民小区供暖:天然气分布式能源在居民小区中应用广泛。
通过在小区内建设天然气管网和热网,将天然气转化为热能,供应给居民进行采暖和生活热水使用。
4. 天然气发电:天然气分布式能源被用于发电系统,通过燃烧天然气产生高温高压蒸汽,驱动汽轮机发电。
这种方式具有高效率、低排放的特点,被广泛应用于发电厂和工业园区。
5. 车用天然气加注站:天然气分布式能源用于建设车用天然气加注站,提供天然气燃料给压缩天然气(CNG)车辆和液化天然气(LNG)车辆。
6. 天然气微网系统:天然气分布式能源被用于建设微网系统,通过建设多个小型天然气发电站和储气容器,实现微网内部的能源供应和管理。
7. 天然气热泵供暖系统:天然气分布式能源被应用于热泵系统中,将天然气作为热源,通过热泵技术提供供暖和热水。
8. 天然气燃料电池:天然气分布式能源被用于燃料电池系统中,通过气化天然气产生氢气,与氧气反应产生电能,提供电力和热能。
9. 天然气制冷系统:天然气分布式能源被应用于制冷系统中,通过天然气制冷机或吸收式制冷机,提供制冷能力,满足工业和商业领域对冷却的需求。
10. 天然气储能系统:天然气分布式能源被用于储能系统中,通过将天然气压缩储存或液化储存,实现能源的储存和调峰,提高能源利用效率和供应可靠性。
天然气分布式能源系统在天然气处理站的应用探思
应用技术幸福生活指南 2019年第34期211幸福生活指南天然气分布式能源系统在天然气处理站的应用探思马 亮中海油南京空港能源有限公司 江苏 南京 210000摘 要:随着城市化发展进程的大力推进以及科学技术的高速发展,我国对能源的需求越来越大,由能源使用问题产生的环境问题也越来越严重。
天然气在现在的社会阶段已经被广泛的使用。
因为它在使用的过程中不会对大气产生过多的有害物质,使具有优越性的清洁能源。
基于天然气的大量使用,分布式的能源系统也被开发和使用,将这种系统应用到天然气处理站之中可以提高天然气的使用效率。
本文对天然气这种分布式的能源系统做出分析,并在此基础上对天然气处理站中这种系统所带来的功能优化进行阐述,旨在为更多处理站对这种系统的应用给出一定的参考和建议。
关键词:天然气;分布式能源系统;天然气处理站;应用引言天然气已经成为我国现阶段使用的主要能源,相比于煤等能源,它具有更加清洁等优越性。
而天然气处理站的存在可以大大提升天然气的使用效率。
由此,相关专家和技术人员在这个基础上研发出了分布式的能源系统,这个系统的应用使得处理站可以对天然气进行更加高效地处理,提高了资源 的使用效率,也为相关企业带来了更大的利益。
1、天然气处理站中的天然气分布式能源系统要想使天然气分布式能源系统得以顺利地应用到天然气处理站的工作之中,就要先对这种分布式的能源系统进行全方位的研究。
不仅要多角度地了解到这种能源系统的开发方式,还要对应用的方式和技术手段进行研究和探讨。
除此之外,要采用合适的措施来测量这种系统的各种参数并和处理站中的相关参数进行比对判断。
在实际的应用实践过程中,还要对分布式能源系统在应用过程中可能出现的问题进行重点关注:一方面,要根据适合的数据模型对应用中产出的数据进行详细的分析,要考虑到应用的效率问题与经济实用的问题。
在这个过程中,最主要的是对这种系统在研发和建设过程中所需要的对能源的基本布局并需要结合实际生活中天然气处理站的功能和其他方面需要,将运行过程也考虑到其中,计算其所需要的运维管理成本。
天然气分布式能源系统的应用
天然气分布式能源系统的应用目前各国对于能源供应的安全要求越来越高,短暂的能源供应中断(特别是电能)就可能造成巨大的经济损失,并给社会带来动荡的因素。
如果单纯依赖大电网的电力供应,在遇到突发事件出现中断时,电网规模越大损失也就越大。
近年来,由于电化资源短缺,提高能源的利用率就成为各国关注的焦点。
因此,世界各国都相继拓宽电力发展模式,给予政策支持并发展分布式能源系统。
1分布式能源系统分布式能源系统是指设置在用户处能够提供能源的生产、存储、转换及相关服务的小型系统。
它具有以下特点:①就地设置的小型系统,一般设置在住宅小区、学校、医院、商场、办公大楼和工厂里,系统的负荷一般为1kW-100MW。
②采用一种形式的能源生产其他形式的能源。
采用的一次性能源范围广泛,包括石化燃料、太阳能、水利和生物质能(沼气、秸杆)。
③一般能够同时提供冷、热和电,具有教高的能源利用率。
生产的电(热)能可以单独供用户使用,也能够接入城市电(热)网。
④一般具有能量存储功能。
分布式能源系统是在热电联产系统(以下简称CHP系统)的基础上发展而来的,CHP系统的应用已有超过10a的历史。
研究显示,当热电同时利用达到每年4500h时,系统的投资回收大约为4-5a。
这表明电热联产系统产生的热量必须在低热量需求的季节(夏季)也得到利用才能达到经济性要求。
因此,有必要在CHP系统中增加吸收式制冷装置,使其成为冷、热和电三联产系统,使能量达到最高的利用率。
本文主要研究以天然气为一次能源的分布式冷、热和电(Combined Cooling Heat and Power)三联产系统(以下简称CCHP系统)。
CCHP 系统是以能量的梯级利用为基础,同时为用户提供冷、热和电的一种分布式能源系统。
天然气CCHP系统的热动力设备主要有燃气内燃机、微型燃气轮机、燃料电池和燃气外燃机等。
1.1燃气内燃机CCHP系统燃气内燃机CCHP系统是以燃气内燃机作为热动力装置,冷水经由润滑油/水换热器、燃烧室外的水冷壁以及烟气换热器,向热用户提供蒸汽或热水。
燃气分布式能源站孤网负载应用
燃气分布式能源站孤网负载应用摘要:最近这些年分布式能源发展很快,未来会迎来更大的一个发展机遇,但是也有很多问题,最大的一个问题是孤网带载能力差。
本文主要阐述了超级电容和燃气发电机孤网运行大冲击负载应运,以下方案较好的解决了此问题。
关键词:超级电容、燃气发电机、负载负荷、电流天然气分布式能源的发展从中国的角度来看,煤耗量的上升大部分转化成了日益升高的全球和地区空气污染排放水平。
中国一些大城市空气污染水平的上升已成为人们主要关注的问题。
调整我国能源结构,提高高效清洁的能源利用方在我国能源供应体系的比重已经刻不容缓。
在这一形势下,推动天然气分布式能源发展具有重要的现实意义和战略意义。
目前我国天然气供应日益增加,智能电网建设步伐加快,专业化能源服务公司方兴未艾,天然气分布式能源在我国已具有大规模发展的条件。
天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷热电三联供方式实现能源的综合利用,与传统集中式供能方式相比,这种在热、电和冷气使用地点建立的小型能源站减少了能源输送过程中的损耗,实现了多种能源综合利用。
更重要的是,与传统供能系统相比,分布式能源系统可减排二氧化碳50%,减排氮氧化物80%,二氧化硫和固体废弃物排放几乎为零,可有效减少空气中PM2.5细颗粒物的浓度。
此外,燃气分布式能源系统可以起到燃气电力削峰填谷,优化城市能源结构的作用。
夏季,北京市空调用电总负荷约占北京市最大供电负荷的40%~50%,它所引起的用电负荷峰谷的剧烈波动严重危及到大电网的安全供电。
例如北京市天然气用量近60%用于采暖,制冷只占到约4%左右,这样的用气结构导致冬夏用气量极不平衡,日峰谷差达到10倍以上,既增加了大量的储气设备投资,也使得系统的运行管理成本增加。
“发展燃气冷热电三联供系统夏季使用天然气发电,余热制冷,将大大缓解电力与燃气的峰谷差。
提高用户能源供应安全性和降低能源费用的作用。
”但是天然气分布式能源最大的一个缺点就是抗冲击能力差,所以孤网运行困难,目前分布式能源基本采用并网形式,但是个别地区或项目无法并网则大大限制了分布式能源的发展.案例:北京某工厂采用大型整流器剖光设备,由于负荷功率变化频繁,变化幅值较大,且谐波较大。
燃气蒸汽联合循环电厂孤网运行浅析
燃气蒸汽联合循环电厂孤网运行浅析【摘要】随着电力的迅速发展,为了进一步保障电网的运行安全,在电网出现回路故障的时候,燃气蒸汽联合循环电厂将会承担起部分区域的供电需要。
本文从实际出发,总结分析了燃气蒸汽联合循环电厂正常运行时的概况,及当电网回路系统发生故障时,燃气蒸汽联合循环电厂通过采取怎样的供电措施可以确保局部供电的安全性和稳定性。
对燃气蒸汽联合循环电厂应对电网突发情况的紧急供电措施进行技术方面的深入研究和讨论。
【关键词】燃气蒸汽联合循环电厂;孤网运行;电网系统;系统故障;局部供电0.前言近些年来,随着电力应用的范围不断扩大,电网运行的安全性受到人们的重视,继前些年美加出现的严重停电事故,各个国家都加大了对本国电力系统的安全运行技术研究,电力系统的研究人员也不断进行技术创新和深入研究,加强对突发状况的应对能力。
从电力系统安全运行的实际情况出发,本文总结分析了燃气蒸汽联合循环电厂在电力系统突发障碍时所采取的的局部供电措施,如何对电力系统进行调节。
通过对孤网运行时发生的电网事故的分析,加强电力系统处理突发障碍的应对能力和调节能力。
深入研究和探讨电力系统的安全运行技术创新,不断采用新技术、新措施、新手段保证电网安全。
1.联合循环电厂的基本情况1.1电厂的基本情况我公司的两套燃气蒸汽联合循环发电机组都是由一台燃气轮发电机组、一台余热锅炉、一台汽轮发电机组构成。
1#机组由GE公司生产的PG5361P型的燃气轮机组、杭州锅炉厂生产制造的双压余热锅炉和南汽厂生产制造的汽轮发电机组;2#机组由阿尔斯通公司生产的PG6551B型的燃气轮机组、杭州锅炉厂生产制造的单压自身除氧余热锅炉和南汽厂及哈汽厂生产制造的汽轮发电机组。
电厂内一共有四台主变,经升压为35kV的双母线,总共有两回出线。
其正常运行时的安全模式为当两段母线在联络柜断开时,1#联合循环发电机组由I段母线供电输出;2#联合循环发电机组由II母线供电输出;两段母线输出的电量送到某钢厂220KV变电站,供钢厂炼铁、转炉及其他使用。
燃气分布式能源在数据中心的应用
燃气分布式能源在数据中心的应用发表时间:2019-09-20T11:51:15.573Z 来源:《基层建设》2019年第20期作者:王重阳赵兆祥张博轩[导读] 摘要:数据中心对冷负荷和电负荷要求较高且二者需求量基本一致,燃气分布式能源系统具有环保高效的优点,且燃气内燃机所发电量与配套余热设备制冷量接近1:1,所以分布式能源在数据中心供能方面非常适用。
中国中元国际工程有限公司北京 100089摘要:数据中心对冷负荷和电负荷要求较高且二者需求量基本一致,燃气分布式能源系统具有环保高效的优点,且燃气内燃机所发电量与配套余热设备制冷量接近1:1,所以分布式能源在数据中心供能方面非常适用。
针对某数据中心的天然气分布式项目进行了装机方案,同时进行了投资收益分析,项目是可行的。
关键词:数据中心;燃气分布式;节能1 绪论天然气分布式能源是指以天然气为输入燃料,通过冷热电三联供等方式实现能源的综合利用,能源利用效率达到70%以上,并在负荷中心就近实现能源供应及现代能源供应方式,是天然气高效利用的重要方式。
《国家中长期科学和技术发展计划纲领》中指出,将分布式供能系统技术作为与氢能、核能等并列的4项能源领域的前沿技术。
2011年10月四部委的《发展天然气分布式能源指导意见》指出“十二五”期间我国将建设1000个左右天然气分布式供能项目。
2016年5月国家发改委、能源局发布的《能源技术革命创新行动计划(2016~2030年)》中明确:“要重点发展分布式能源、电力储能、工业节能、建筑节能、交通节能、智能电网、能源互联网等技术”。
本文结合某数据中心机房(满足UPTIME TierⅢ标准)案例对天然气分布式能源在数据机房的应用情况进行分析,从分布式能源系统的安全性、经济性和环保性论述天然气分布式能源在数据中心的适用。
2 项目概况数据中心共安装450台数据机柜,每台机柜的运行功率为8kW,电负荷合计为3600kW;数据中心总的冷负荷为4300kW。
浅谈天然气分布式能源系统应用
浅谈天然气分布式能源系统应用作者:郭立军来源:《中小企业管理与科技·下旬刊》2014年第02期摘要:本文简要介绍了天然气分布式能源系统实例应用,以提高天然气能源的综合利用,从系统的设计原则、系统工作原理及特点和实际应用三个方面对天然气分布式能源做了分析。
关键词:天然气分布式能源应用分析0 引言近年来,我国天然气供给能力迅速增强,天然气供给多渠道供应:一是国内气田开采,二是国内煤层气开采、三是国内页岩气开采、四是国外管道气进口,五是国外液化天然气进口。
为未来天然气充足供应奠定了基础。
加快非煤能源发展、努力降低煤炭占一次能源的比例,是当前和今后一个时期国家能源战略的重要目标。
天然气是公认清洁能源,燃烧排放的二氧化硫、硝基化合物等污染物几乎为零,改善空气质量,提升居民生活品质。
天然气分布式能源系统冷热电联供能源综合能源利用率可达70%以上,远高于燃气轮机简单循环发电和超临界燃煤纯凝机组的能源利用率。
下面就天然气分布式能源系统设计原则、系统工作原理及特点和实际应用三个方面进行探讨。
1 系统设计原则当前绿色节能环保系统设计的理念里,对于一个区域的供能方式已经相比传统发生了较大的变化,根据各种用能单位的不同需求情况,采用组合能源系统形式进行供能,以适宜不同功能区域的用能特点,充分发挥每一种能源供应方式的优势。
针对分布式能源系统,我们采用以下设计原则:①绿色低碳原则。
分布式能源系统定位是保证用能单位内部的低碳实现。
因此,能源系统需选用能源效率高、CO2和NOx排放低的环境友好型系统和设备。
②平稳用电原则。
传统采用电空调系统空调电力负荷是通常用电负荷的两到三倍;因此,采用分布式能源系统提供自用电,减少市电的容量申请。
③智能供能原则。
区域供能可通过采用先进高效的供能技术,利用区域内不同用能规律的互补性,实现用能智能调度,降低供能系统投资和土地占用,提高能源利用效率。
④分布式能源系统站为核心原则。
分布式能源系统站是多个分布式能源系统形成智能电网,相对传统的单独供能方式,具有以下优点:a经济性。
燃气分布式能源系统及工程应用
燃气分布式能源系统及工程应用发表时间:2019-07-08T15:57:23.290Z 来源:《电力设备》2019年第6期作者:李云飞[导读] 摘要:“十二五”以来,国家及部分省市陆续出台了一系列法律、法规、规划、标准等相关文件,为积极扶持和推动分布式能源发展奠定了良好的基础。
(中国中轻国际工程有限公司北京市 100026)摘要:“十二五”以来,国家及部分省市陆续出台了一系列法律、法规、规划、标准等相关文件,为积极扶持和推动分布式能源发展奠定了良好的基础。
本文主要从燃气分布式能源系统的原理、特点及发展应用等方面,阐述了其能源利用率高,低碳环保等优势。
关键词:天然气分布式能源;梯级利用;能源利用率一、燃气分布式能源系统介绍燃气分布式能源系统是一种新型的能源系统,其主要是指以天然气作为一次能源的分布式热电二联供和冷热电三联供系统,以此实现能源的梯级利用,其综合能源利用效率在70%以上。
它一般建于用户附近,减少了输配系统的投资和能量损失,是更高效、更可靠和更加环保的能源系统。
二、燃气分布式能源系统的工作原理2.1 系统主要设备燃气分布式能源系统主要设备包括燃气轮机(或者内燃机)、发电机、余热锅炉(蒸汽或者热水型)、换热机组、溴化锂机组(蒸汽型、热水型、烟气型)等。
2.2 系统工作原理符合燃机(燃气轮机或者内燃机)燃烧要求的天然气(管道气进燃气轮机需要增压,进内燃机需要调压),与空气一起进入燃机后混合、爆燃,高温烟气推动燃机涡轮做工,燃机带动发电机发电。
燃机排放的高温烟气引入余热锅炉,锅炉产生蒸汽或者热水,供生产生活用。
三、燃气分布式能源项目特点与传统供能方式相比,分布式能源项目具有以下的特点:(1)优化能源结构燃气分布式能源系统主要以天然气清洁能源为一次能源,符合国家能源规划和节能减排政策,利于改善和优化我国长期以来以煤炭为主的能源结构,并且天然气在分布式能源的应用还有利于提高输气管线的利用率,平衡夏季天然气冗余,冬季天然气供气短缺的消耗不平衡,消峰填谷缓解电力紧张。
燃气分布式能源系统的优化设计及其在智能微电网中的应用前景展望
燃气分布式能源系统的优化设计及其在智能微电网中的应用前景展望研究问题及背景燃气分布式能源系统是一种将燃气与电网相结合的新能源系统,可以提供可靠、高效、清洁的能源供应。
在日益加剧的能源需求和环境保护的双重压力下,燃气分布式能源系统的优化设计及其在智能微电网中的应用具有重要的研究价值。
然而,在当前的研究中,对于燃气分布式能源系统的设计原则和性能优化仍存在较大的局限性。
因此,本研究旨在探索燃气分布式能源系统的优化设计及其在智能微电网中的应用前景,以解决当前存在的问题,并为实际应用提供可行的解决方案。
研究方案方法本研究通过对燃气分布式能源系统的优化设计进行深入研究,提出了一种基于优化算法的燃气能源系统优化设计方法。
首先,通过系统分析和需求预测,确定燃气分布式能源系统所需的能源类型、能源储备量和能源转换效率等关键参数。
然后,利用数学建模和优化算法,对燃气分布式能源系统进行优化设计,并在考虑多种约束条件的情况下,寻找最优解。
最后,通过仿真实验验证设计方案的可行性和有效性。
数据分析和结果呈现在本研究中,我们收集了大量的燃气分布式能源系统的实际运行数据,并进行了详细的数据分析和结果呈现。
通过对数据的统计和分析,我们得出了如下结论:优化设计方案能够显著提高燃气分布式能源系统的能源利用效率和经济效益;通过合理配置能源转换设备和优化能源供需匹配,可以最大程度地减少能源损耗和排放量;在智能微电网中应用燃气分布式能源系统可以提高能源供应的可靠性和灵活性。
结论与讨论本研究对燃气分布式能源系统的优化设计及其在智能微电网中的应用前景进行了充分的研究与探讨。
我们提出了一种基于优化算法的设计方法,通过对燃气分布式能源系统进行优化设计,提高了系统的能源利用效率和经济效益。
同时,我们也发现在智能微电网中应用燃气分布式能源系统可以提高能源供应的可靠性和灵活性。
然而,我们也需要进一步研究和探索燃气分布式能源系统在实际应用中可能遇到的问题和挑战,并提出相应的解决方案。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
燃气分布式能源站孤网负载应用
发表时间:2017-06-13T11:55:06.373Z 来源:《电力设备》2017年第6期作者:李德强
[导读] 本文主要阐述了超级电容和燃气发电机孤网运行大冲击负载应运,以下方案较好的解决了此问题。
(北京华成聚鑫清洁能源有限公司北京市丰台区 100071)
摘要:最近这些年分布式能源发展很快,未来会迎来更大的一个发展机遇,但是也有很多问题,最大的一个问题是孤网带载能力差。
本文主要阐述了超级电容和燃气发电机孤网运行大冲击负载应运,以下方案较好的解决了此问题。
关键词:超级电容、燃气发电机、负载负荷、电流
天然气分布式能源的发展从中国的角度来看,煤耗量的上升大部分转化成了日益升高的全球和地区空气污染排放水平。
中国一些大城市空气污染水平的上升已成为人们主要关注的问题。
调整我国能源结构,提高高效清洁的能源利用方在我国能源供应体系的比重已经刻不容缓。
在这一形势下,推动天然气分布式能源发展具有重要的现实意义和战略意义。
目前我国天然气供应日益增加,智能电网建设步伐加快,专业化能源服务公司方兴未艾,天然气分布式能源在我国已具有大规模发展的条件。
天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷热电三联供方式实现能源的综合利用,与传统集中式供能方式相比,这种在热、电和冷气使用地点建立的小型能源站减少了能源输送过程中的损耗,实现了多种能源综合利用。
更重要的是,与传统供能系统相比,分布式能源系统可减排二氧化碳50%,减排氮氧化物80%,二氧化硫和固体废弃物排放几乎为零,可有效减少空气中PM2.5细颗粒物的浓度。
此外,燃气分布式能源系统可以起到燃气电力削峰填谷,优化城市能源结构的作用。
夏季,北京市空调用电总负荷约占北京市最大供电负荷的40%~50%,它所引起的用电负荷峰谷的剧烈波动严重危及到大电网的安全供电。
例如北京市天然气用量近60%用于采暖,制冷只占到约4%左右,这样的用气结构导致冬夏用气量极不平衡,日峰谷差达到10倍以上,既增加了大量的储气设备投资,也使得系统的运行管理成本增加。
“发展燃气冷热电三联供系统夏季使用天然气发电,余热制冷,将大大缓解电力与燃气的峰谷差。
提高用户能源供应安全性和降低能源费用的作用。
”
但是天然气分布式能源最大的一个缺点就是抗冲击能力差,所以孤网运行困难,目前分布式能源基本采用并网形式,但是个别地区或项目无法并网则大大限制了分布式能源的发展.
案例:北京某工厂采用大型整流器剖光设备,由于负荷功率变化频繁,变化幅值较大,且谐波较大。
建厂初期采用电网供电,由于电网公司变压器匹配较差,且此负载较大,造成电网公司上级变压器烧毁,因此电网公司不再为此工厂提供电源后,厂方考虑环境和成本等因素后,采购数台燃气发电机为此工厂设备供电,但是由于燃气发电机抗冲击特性较差,造成设备已启动,燃气发电机即熄火。
(一)工程负载情况
目前此工厂采用柴油发电机为生产线整流器及辅助设备供电,但柴油发电机污染大,成本高。
因此需要有更环保更廉价的替换方式。
我方在了解此项目需要后,经多方比较,选定采用超级电容和燃气发电机相配合的方式,既解决了环境污染和成本高的问题,又能保证负荷的冲击对燃气发电机影响降至最低。
经我方测量和了解负载负荷情况见图1:
以上为单台用电设备的用电电流,单台设备以10分钟为一周期运行,第一张图为设备启动电流增量截图,负载电流经3。
5秒从0增加到516A,然后一分钟左右缓慢降至311A并稳定在311A。
稳定电流大概持续9分钟,然后迅速减小至0。
经40多秒再次启动。
电流波形图显示此电流存在波形不规则有谐波。
此工厂共两条生产线,第一条生产线2台此设备和其他辅机,第二条生产线3台此类设备和其他辅机。
负荷情况第一条生产线总电流320A到1000A,第二条生产线1100到1500A。
两条生产线共1400到2500A。
根据此参数考虑系统稳定性燃气发电机选择三台,辅助超级电容进行削峰填谷。
见以下系统图。
(二)系统总体结构
系统的主要组成部分有燃气发电机,负载,储能补偿系统,配电系统。
其中储能系统由功率变换器、储能管理器、超级电容组、交流滤波器、控制器、交流电压传感器、交流电流传感器、直流电压传感器组成。
配置三台燃气发电机,两台工作一台备用,三台进线配电柜,若干出线配电柜,以及储能系统组成。
配置3套400kW补偿装置,该套装置按4个柜体设计,功能分别电容柜2个,补偿柜1个,功率平衡柜1个。
超级电容按60个模块设计。
补偿系统的主要功能单元包括:超级电容储能系统、功率平衡系统、系统主电路、四象限功率变换模块、超级电容储能系统能量管理模块、主控系统、辅助供电系统、电能质量管理系统、供电集成控制模块、能量平衡管理模块、四象限功率变换系统软件、上位机主控管理软件、超级电容能量管理软件、功率平衡控制软件。
(三)工程技术应用前景
此方案较好的解决了大负载频繁冲击,且谐波大,或者部分偏远地区设备供电稳定性问题,并为燃气式分布式能源发展提供了更好的负载适应性。
同时可以为其它微电网运行项目提高了供电可靠性。
结论:
由于分布式能源具有环保,灵活,效率高,提高燃气系统可靠性,占地面积小等优点,目前国家已经在政策上开始大力扶持,加速发展。
此方案可以大大提供分布式能源的适用性。
为祖国蓝天作贡献。
作者简介:
李德强(1980.4),男,天津人,河北工业大学双学士,电气经理,单位:北京华成聚鑫清洁能源有限公司。