基于分布式能源系统的逐时冷热电负荷模拟计算_王骞

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基于MOABC算法的冷热电联供系统优化调度研究

基于MOABC算法的冷热电联供系统优化调度研究

基于MOABC算法的冷热电联供系统优化调度研究王文静;于立涛;撖奥洋;张智晟【摘要】综合能源系统包含多种分布式能源,各能源相互补充,能有效提高能源的利用率,在经济、环保等方面具有显著优势.冷热电联供系统作为综合能源系统的重要补充,具有灵活可靠、高效清洁等优点,现已得到广泛的发展和重视.综合考虑各微源的发电特性和冷热电负荷需求,建立了包含燃料电池、微燃机、余热锅炉、吸收式制冷机和蓄能装置的多目标冷热电联供系统模型.该模型考虑分时电价对冷热电联供系统的影响,以经济成本和环境成本作为目标函数,提出基于Pareto理论的多目标蜂群算法作为模型的求解算法.以实际冷热电联供系统为算例进行仿真,验证了所提模型的有效性,并与多目标粒子群算法进行对比,结果表明,采用基于Pareto理论的多目标蜂群算法能更有效地降低经济成本和环境成本.【期刊名称】《电力需求侧管理》【年(卷),期】2019(021)004【总页数】6页(P48-53)【关键词】综合能源系统;冷热电联供;Pareto理论;多目标蜂群算法;优化调度【作者】王文静;于立涛;撖奥洋;张智晟【作者单位】青岛大学电气工程学院,山东青岛 266071;国网青岛供电公司,山东青岛 266002;国网青岛供电公司,山东青岛 266002;青岛大学电气工程学院,山东青岛 266071【正文语种】中文【中图分类】TM73;TK0180 引言能源和环境问题是我国面临的重大挑战,我国以煤炭等一次能源为主的能源消耗结构制约经济的发展,且能源的利用率不高[2]。

目前,全世界各个国家都在充分利用可再生能源,优化能源结构,提高能源的利用率。

综合能源系统将可再生能源和传统化石能源相结合,通过优化调度,各能源间协调配合,提高了可再生能源的利用率,在节能减排方面有重要意义。

其中,冷热电联供(combined cooling,heat⁃ing and power,CCHP)系统作为一种新兴的能源利用形式,受到国内外的广泛关注[3—6]。

燃气分布式供能与燃煤热电联产新技术试卷93分

燃气分布式供能与燃煤热电联产新技术试卷93分

燃气分布式供能与燃煤热电联产新技术试卷 93分恭喜您通过考试! 考试分数:93分1.单选题 【本题型共10道题】A.书面记载I ________“B.文件记载 I -----------广C.书面记录 I ---------I ________厂D.网络记录2.我国的集中供暖区域分布在北纬( )地区。

C. 33~52 度D. 33~50 度3.2018年后,进口管输燃气陆续进入我国,由于采用照付不议合同,需要培育下游( 用户。

A. 大宗稳定B.大型优质C. 潜在优质D. 潜在稳定4.分布式能源梯级利用。

燃料天然气进入燃气轮机与燃气内燃机燃烧, 合利用效率可达到( )以上。

1•当设计合同的要求与核准文件有冲突时, 方澄清落实,对重要原则的修改应有(相关的设计单位在开展初设工作时应及时与业主 )。

输出电能。

燃机的综A. 35~50 度B. 35~52 度I8. 一般认为:理想的发电容量备用率是( )。

A. 75%5. 建设方应在初步设计开展前,确定分布式能源项目的( A. 主要设计院B. 总体设计院C. 接口设计院I — ____° D.主管设计院6. 在我国,燃气分布式能源起步并不算晚,早在上世纪( 了研究,并积极推动分布式能源在我国的发展。

A. 80年代末B. 90年代末C. 的1995年D. 70年代末用,综合能源利用效率在( )以上。

A. 75%B. 70%C. 65%D. 69%),负责项目接口的技术归总。

),就有专家、学者及企业开始7. 燃气分布式供能系统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B. 78%C. 80%D. 82%I9.我国的楼宇型、区域型燃气分布式能源项目在数量上分别占()。

—一 A. 50% 50% 门B.40% 60%C. 60% 40%rD. 70% 30%10.目前, 1⑴女八 寸燃气(),以进步提高工程项目的设计水平、A.全面总结、归纳、提高 P \B.系统总结、归纳、提高I ______rC.全面总结、归纳、完善 I ______「D.系统总结、归纳、完善2.多选题【本题型共10道题】1.能源消费规模的安全。

基于分布式能源系统的逐时冷热电负荷模拟计算_王骞

基于分布式能源系统的逐时冷热电负荷模拟计算_王骞

49暖通空调篇1、引 言相对于传统的集中供电方式而言,分布式能源是一种以小规模、小容量(数千瓦至50MW )、分散式的布置在用户附近的新型供能系统,按用户需求可独立地输出冷、热、电能的系统[4]。

分布式能源的先进技术主要包括可再生能源利用技术和天然气冷热电三联供等多种形式,其中燃气冷热电三联供技术较为完善,建设相对简单,在全世界范围内广泛推广。

在进行冷热电三联供系统设计时,准确计算出建筑逐时负荷是三联供系统优化配置与运行分析的基础。

目前,建筑物逐时冷热负荷的模拟计算,发展较为成熟,自20世纪60年代美国电力公司开始用计算机模拟建筑冷负荷以来,先后出现了大量模拟软件,如美国的DOE-2、BLAST 、EnergyPlus ,英国ESP-r ,日本的HASP 和清华大学的DeST 等[2]。

建筑物逐时电负荷的模拟计算方法相对较少,同济大学杨木和基于对建筑冷热电负荷调查研究的基础上,采用日本三联供设计手册中的相关数据,利用逐时能源负荷分摊比例的方法,来模拟计算三联供系统中的全年逐时电负荷[2]。

清华大学李辉在对不同建筑类型负荷基本构成及变化特点进行分析的基础上,提出利用“负荷因子”来反映不同建筑类型负荷的逐时变化特点,并结合“设计负荷”概念,得出负荷计算的方法[1]。

随着社会发展和建筑功能的多样化,单一的燃气冷热电三联供系统可能无法完全满足建筑自身的用能需要。

国内外学者提出利用可再生能源系统与冷热电三联供系统集成设计的方案。

利用系统工程学中设计一个柔性系统,能适应不同季节、不同时段各种变化负荷,并保持高效率的理论及对分布式能源的研究。

作者前期通过对北京燃气大楼、北京南站的调研分析,冷热电三联供系统中的用气和用电不均衡,是目前能源使用结构不合理主要因素之一。

如果能够找到冷热电三联供系统运行中的负荷缺口,将冬季用气量和夏季用电量的峰值“削掉”,利用可再生能源作为基于分布式能源系统的逐时冷热电负荷模拟计算□ 沈阳建筑大学 王骞 朱桐□ 中国建筑科学研究院 宋波本文研究基于分布式能源系统的建筑逐时冷热电负荷计算,利用DeST软件和热电冷联产系统负荷模拟计算[1]中的电负荷模拟计算方法,计算全年逐时冷热电负荷变化,计算热电比和分析模型冬季供暖及生活热水负荷变化,找出单一冷热电三联供系统的负荷缺口,同时对太阳能热利用系统进行简要分析,从而提出尝试利用太阳能热利用系统与冷热电三联供系统集成的形式来实现系统经济运行。

逐时热负荷计算

逐时热负荷计算

逐时热负荷计算
逐时热负荷计算是指根据建筑物的属性和使用情况,以及室内外温度、湿度等因素,通过数学模型和热平衡原理,计算出建筑物每个小时的热负荷,以便确定合适的供热设备和能源消耗。

逐时热负荷计算一般包括以下几个步骤:
1. 确定建筑物的属性:包括建筑物的尺寸、朝向、墙体结构、窗户类型和面积等。

这些参数对建筑物的热传递有重要影响。

2. 确定建筑物的使用情况:包括人员数量、照明、电器设备、热源设备等。

这些因素会产生热量,并对建筑物的热负荷产生影响。

3. 获取气象数据:包括室外温度、湿度、太阳辐射等。

这些数据可以通过气象站或者气象预报获得。

4. 建立数学模型:根据建筑物的属性和使用情况,以及气象数据,建立数学模型来描述建筑物的热传递过程。

常用的模型有传热方程、热容方程等。

5. 解算模型:将建立的数学模型代入计算,根据每个小时的气象数据和建筑物属性,计算出每个小时的热负荷。

逐时热负荷计算的结果可以用于评估建筑物的供热需求,为供热系统的设计、调整和能源消耗的控制提供依据。

这对于提高供热系统的效率、节约能源、改善室内舒适度等方面都具有重要意义。

供暖热负荷的预测

供暖热负荷的预测

供暖热负荷的预测
刘润峰
【期刊名称】《沈阳工程学院学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2006(002)001
【摘要】通过对供暖热负荷随时间变化规律的分析和研究,提出了采用时间序列分析法对热负荷进行预测的原则;并给出了3种数学模型及计算方法;对于供暖热负荷预测具有一定的参考价值.
【总页数】3页(P13-14,23)
【作者】刘润峰
【作者单位】沈阳惠天热电股份有限公司,第一供热分公司,沈阳,110024
【正文语种】中文
【中图分类】TU832.02
【相关文献】
1.供暖热水锅炉房的热负荷预测 [J], 周恩泽;方修睦
2.基于遗传算法优化BP神经网络的供暖系统热负荷预测模型 [J], 张经博;郭凌;王朝霞;刘凌
3.基于支持向量机和模拟退火算法对供暖热负荷的预测方法 [J], 张震;徐子怡;袁淑芳
4.海拔高度与门窗气密性对建筑供暖设计热负荷影响及机理研究 [J], 高飞; 龙恩深; 肖栋天; 李皓月
5.燃气供暖热水炉热负荷测量不确定度的评定 [J], 张华;刘文博;杨丽杰;陈程;于洪根
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一种热电联合系统负荷峰值同时系数的预测方法[发明专利]

一种热电联合系统负荷峰值同时系数的预测方法[发明专利]

专利名称:一种热电联合系统负荷峰值同时系数的预测方法专利类型:发明专利
发明人:赵晓东,王岑娇,滕云,李峰,李四勤,张爽,罗海荣,卢佳瑶
申请号:CN201711214604.6
申请日:20171128
公开号:CN107742886A
公开日:
20180227
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供一种热电联合系统负荷峰值同时系数的预测方法,涉及智能电网技术领域。

一种热电联合系统负荷峰值同时系数的预测方法,首先采集热电联合系统及所在地区的环境参数,然后计算热电联合系统的电负荷峰值同时系数和热负荷同时系数及这两个系数占热电联合系统负荷峰值同时系数的权重,进而求出热电联合系统的负荷峰值同时系数。

本发明提供的热电联合系统负荷峰值同时系数的预测方法,考虑了多重影响因素对热电联合系统负荷峰值同时系数的影响。

根据所得的负荷峰值同时系数,能够明确热电联合系统峰值时电负荷与热负荷的相关性,便于对热电联合系统的进一步调度控制,大大降低了电网的运行成本,而且能够确保电网持续安全稳定的运行。

申请人:国网宁夏电力有限公司电力科学研究院,沈阳工业大学
地址:750002 宁夏回族自治区银川市金凤区黄河东路716号
国籍:CN
代理机构:沈阳东大知识产权代理有限公司
代理人:刘晓岚
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基于分布式光伏与电动汽车时空分布的负荷预测方法[发明专利]

基于分布式光伏与电动汽车时空分布的负荷预测方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911213446.1(22)申请日 2019.12.02(71)申请人 国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司地址 312000 浙江省绍兴市胜利东路58号申请人 河海大学(72)发明人 朱江峰 王从波 王冰 刘维扬 孙书哲 赵淑敏 崔立超 (74)专利代理机构 南京天华专利代理有限责任公司 32218代理人 李德溅(51)Int.Cl.G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01)(54)发明名称基于分布式光伏与电动汽车时空分布的负荷预测方法(57)摘要本发明公开了一种基于分布式光伏与电动汽车时空分布的负荷预测方法,该方法步骤为:S1:分别建立光伏时空负荷预测模型和电动汽车充电负荷时空预测模型;S2:采用层次分析法确定各项影响指标之间的权重、采用模糊综合评价法进行各项影响指标的综合评价,确定各项影响指标下的综合配比;S3:分布式光伏时间出力预测模型由LS -SVM模型的预测结果进行相应规划区的配比计算即可得到各规划区光伏出力大小;S4:充电负荷时空预测模型由基于出行时间概率转移矩阵下的蒙特卡洛算法预测得出;S5:将上述预测结果与传统电力负荷进行叠加,获得城市配电网综合负荷的时空分布情况。

本发明得到的空间负荷预测值能为城市配电网规划提供重要参考。

权利要求书4页 说明书9页 附图7页CN 110956329 A 2020.04.03C N 110956329A1.一种基于分布式光伏与电动汽车时空分布的负荷预测方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:S1:分别建立光伏时空负荷预测模型和电动汽车充电负荷时空预测模型;S2:采用层次分析法确定对屋顶分布式光伏出力造成影响的各项影响指标之间的权重、采用模糊综合评价法进行各项影响指标的综合评价,最终确定各项影响指标下的综合配比;S3:分布式光伏时间出力预测模型由LS-SVM模型的预测结果进行相应规划区的配比计算即可得到各规划区光伏出力大小;S4:充电负荷时空预测模型由基于出行时间概率转移矩阵下的蒙特卡洛算法预测得出;S5:综合分布式光伏时空负荷预测模型和电动汽车充电负荷时空预测模型预测得到的结果,与传统电力负荷进行叠加,即可得城市配电网综合负荷的时空分布情况。

综合能源系统冷热电负荷预测模型的构建方法

综合能源系统冷热电负荷预测模型的构建方法

综合能源系统冷热电负荷预测模型的构建方法Building a comprehensive energy system load forecasting model is crucial for maximizing the efficiency and sustainability of energy production and utilization. 建立一种综合能源系统负荷预测模型对于最大化能源生产和利用的效率和可持续性至关重要。

By accurately predicting the cold, heat, and electricity demands of a system, operators can optimize the distribution of resources and improve overall performance. 通过准确预测系统的冷、热、电需求,运营商可以优化资源分配,提高整体性能。

However, developing such a forecasting model involves combining various data sources, understanding complex energy interactions, and utilizing advanced analytical techniques. 然而,开发这样的预测模型涉及整合各种数据源,理解复杂的能量相互作用,并利用先进的分析技术。

One approach to constructing a comprehensive energy system load forecasting model is to utilize historical data and statistical methods to identify trends and patterns. 建立综合能源系统负荷预测模型的一种方法是利用历史数据和统计方法来识别趋势和模式。

时间序列分析法预测某热电厂的热负荷

时间序列分析法预测某热电厂的热负荷

时间序列分析法预测某热电厂的热负荷
黄飞
【期刊名称】《电站辅机》
【年(卷),期】2001(000)002
【摘要】根据某热电厂1987-1993年热负荷的变化特点,采用时间序列分析法对其1994-2000年的热负荷进行预测.该方法能客观反映出变动特点,其结果是可靠的,从而为热电厂合理安排生产计划提供了理论依据.
【总页数】4页(P44-47)
【作者】黄飞
【作者单位】无锡市117信箱,214151
【正文语种】中文
【中图分类】TM6
【相关文献】
1.改进灰色预测模型在热电厂热负荷预测中的应用 [J], 胡世广; 王琦
2.最大相关系数预测模型在热电厂短期热负荷预测中的应用 [J], 姜平; 赵保国; 石晶晶; 张海伟; 王琦; 杨超杰
3.神经网络在热电厂锅炉热负荷预测的应用研究 [J], 常冰;郭文武;郭枫
4.基于AP-TS-SVR模型的热电厂工业热负荷预测 [J], 胥凯文;秦海山;侯晓宁;郭彦君;种道彤;王进仕
5.热电厂热负荷预测的神经网络模型 [J], 李勇;宋景东;孙海波;周勤
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某分布式能源站负荷计算及主接线方案探讨

某分布式能源站负荷计算及主接线方案探讨
中图分类号: TU 852 文献标志码: B 文章编号: 1674-8417( 2019) 04-0023-04 DOI: 10. 16618 / j. cnki. 1674-8417. 2019. 04. 006
景 卉( 1986—) ,女, 工 程 师,从 事 建 筑 电 气设计工作。
0引言
随着生 产 力 的 不 断 提 高,城 市 发 展 不 断 更 新,人们对 生 活 环 境 提 出 更 高 的 要 求,直 接 导 致 城市建筑 能 耗 的 增 长,我 国 能 源 形 势 已 相 当 严 峻。因此,实 施 节 能 减 排 战 略,发 展 高 效 清 洁 的 能源及其应用方式,将能源利用与建筑的有机结 合,实现能 源 的 可 持 续 发 展,是 社 会 发 展 的 重 要 课题和必由之路。分布式能源系统相对于传统 的集中式 能 源 级 用 能 方 式 提 高 能 源 利 用 效 率,并 且在负荷调节方面更加灵活。
用电负荷计算基本思路如图 1 所示。 3. 2 负荷计算
该项目用电负荷计算采用需要系数法,结合 《工业与民用供配电设计手册》( 4 版) [4]中相关表 格,主要工艺设备的需要系数 Kx = 0. 85; 根据工艺 设备的运行情况,同时系数 KΣp = 0. 9,KΣq = 0. 95。
·24·
·供配电·
图 1 用电负荷计算基本思路
主要计算公式如下:
( 1) 用电设备组。有功功率 Pc = KxPe,单位
kW; 无功功率 Qc = Petanφ,单位 kvar; 视在功率
Sc
=
槡P2c
+ Q2c ,单位
kVA;
计算电流
Ic
=
Sc , 槡3 Ur
单位 A。

分布式冷热电能源系统的节能率 第2部分:多能源互补驱动系统-最新国标

分布式冷热电能源系统的节能率 第2部分:多能源互补驱动系统-最新国标

分布式冷热电能源系统的节能率 第2部分:多能源互补驱动系统 1 范围本标准规定了多能源互补驱动分布式冷热电能源系统节能率的系统界定与统计范围、计算方法、系统评价的实施步骤与方法。

本标准所述多能源主要指:气体或液体化石燃料、气体或液体生物质燃料、氢、可再生电(光伏电和风电)、网电、外部工业余热、太阳热能等。

本标准不适用于纯可再生能源驱动的系统。

系统输入的网电仅限于用作风机、水泵的动力。

2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 2587—2009 用能设备能量平衡通则GB/T 2589—2020 综合能耗计算通则GB/T 3484—2009 企业能量平衡通则GB/T 17167—1997 企业能源计量器具配备与管理导则GBT 19001—2018 质量管理体系GBT 19001—2016应用指南GB/T 28750—2012 节能量测量和验证技术通则GB/T 32910.4—2021 数据中心资源利用第4部分:可再生能源利用率GB/T 33757.1—2017 分布式冷热电联供系统的节能率第1部分:化石能源驱动系统3 术语和定义多能源互补驱动分布式冷热电能源系统Multi-energies hybrid systems of combined cooling, heating and power临近用户设置,各类以化石能源、可再生能源和氢能驱动的发电,并梯级利用、互补利用各类输入能源和系统发电余热联产冷和(或)热,且就地向用户输出电、冷和/或热的能源系统;以下简称多能源系统。

注:参考GB/T 33757.1-2017的术语和定义3.1修改。

统计报告期statistical reporting period统计用计时时段,为一个供冷季和一个供热季的连续运行年;以下简称报告期。

一种基于全时段模拟积分的光伏发电系统发电量计算方法[发明专利]

一种基于全时段模拟积分的光伏发电系统发电量计算方法[发明专利]

(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510135548.1(22)申请日 2015.03.26G06F 19/00(2011.01)(71)申请人中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司地址830001 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市天山区三道弯路100号(72)发明人陈虎 张田 韩贤岁 刘其辉李鹏飞 裴辉明 杨生华 黄伟谭茂强 胡晓艳(54)发明名称一种基于全时段模拟积分的光伏发电系统发电量计算方法(57)摘要本发明公开了一种基于全时段模拟积分的光伏发电系统发电量计算方法,结合工程实践总结提出全时段环境参数模拟法,对每个时间段内的数据进行模拟计算,近似认为该时间段内参数数据保持不变,得到全时段环境温度参数T ;根据当地月天文辐射量及月日照时数,可以近似模拟出光伏电站所在地全时段的日照强度信息S ;最后根据光伏电池参数,得到光伏电站瞬时输出功率。

然后通过积分将所有时间点的出力值汇总;本发明的优点在于:通过全时段模拟法计算获得全时段温度T 及光照强度S,进而计算每个时间点的光伏电站出力,得到全年侯全时段的出力曲线,然后通过积分将所有时间点的出力值汇总,得出总的发电量。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书9页 附图2页CN 106156455 A 2016.11.23C N 106156455A1.一种基于全时段模拟积分的光伏发电系统发电量计算方法,其特征在于:包括光伏电池阵列模块、效率计算模块、全时段温度及光辐射量模拟模块、发电量计算模块;通过全时段模拟法计算获得全时段温度T及全时段光照强度S,进而计算每个时间点的光伏电站出力出力,得到全年侯全时段的出力曲线,然后通过积分将所有时间点的出力值汇总,得出总的发电量。

2.根据权利要求1所述的一种基于全时段模拟积分的光伏发电系统发电量计算方法,其特征在于:所述光伏电池阵列模块的计算方法为:在光伏电池的输入输出特性表达式中,根据Im 、ISC、Vm、VOC四个参数,得到C1、C2,而Im、ISC、Vm、VOC为随日照和温度变化的变量,将其计算公式代入光伏电池输入输出特性表达式中,得到光伏电池输出电流与输入电压、日照强度、电池温度之间的关系,得到光伏电站瞬时输出功率。

公共建筑区域分布式供能系统生活热水耗热量计算

公共建筑区域分布式供能系统生活热水耗热量计算

公共建筑区域分布式供能系统生活热水耗热量计算
张亚峰;高乃云;冯旭东;王珏
【期刊名称】《绿色建筑》
【年(卷),期】2016(000)001
【摘要】区域分布式供能系统以其高效的能源利用率、灵活的运行方式、良好的调峰性能等优点,得到越来越广泛的应用.生活热水负荷作为区域分布式供能系统中的负荷之一,其正确、合理的计算是系统高效运行,设备冗余有效降低的前提条件.介于国内现行规范对这一系统尚无详细的设计参数和明确计算方法,结合工程实例,研究区域分布式供能系统生活热水耗热量计算的整个过程;推算并验证酒店综合用水量;提出典型日变化曲线的概念并分析典型日判定的方法;根据国外的数据资料和国内的监测资料对典型日生活热水耗热量时变化曲线进行模拟,并根据模拟结果探求合理的供热方案.
【总页数】7页(P17-22,27)
【作者】张亚峰;高乃云;冯旭东;王珏
【作者单位】同济大学环境科学与工程学院,上海200092;同济大学环境科学与工程学院,上海200092;华东建筑设计研究院有限公司,上海200002;华东建筑设计研究院有限公司,上海200002
【正文语种】中文
【中图分类】TU50
【相关文献】
1.对于生活热水最大小时耗热量计算的思考 [J], 黄秉政;徐珉
2.对于生活热水最大小时耗热量计算的思考 [J], 黄秉政;徐珉
3.公共建筑区域分布式供能系统生活热水耗热量计算 [J], 张亚峰;高乃云;冯旭东;王珏;
4.天然气分布式供能系统在公共建筑节能方面的应用 [J], 马平;潘军松
5.天然气分布式供能系统在公共建筑节能方面的应用 [J], 马平;潘军松
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房间空调逐时冷负荷两种计算方法的比较

房间空调逐时冷负荷两种计算方法的比较

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黄彬彬;谷波;韩华
【期刊名称】《流体机械》
【年(卷),期】2009(037)001
【摘要】比较了房间空调逐时冷负荷的两种计算方法--Z-传递函数法和辐射时间序列法.与Z-传递函数法相比,在将得热量的辐射部分转化为逐时冷负荷时,辐射时间序列法无需迭代,计算简便,而且辐射时间因子能反应围护结构的热响应特性,可作为评价围护结构蓄热能力的指标.推导了房间传递函数系数与辐射时间因子的关系式,可通过现有的AsHRAE房间传递函数系数数据库计算典型房间的辐射时间因子.【总页数】4页(P64-66,58)
【作者】黄彬彬;谷波;韩华
【作者单位】上海交通大学,上海,200240;上海交通大学,上海,200240;上海交通大学,上海,200240
【正文语种】中文
【中图分类】TB65
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1.夏季新风"逐时"冷负荷计算方法的探讨 [J], 刘朝贤
2.ARX模型房间逐时冷负荷预测方法 [J], 金碧瑶;李占培;刘廷章;张颖婍;闫斌;张修红
3.夏季新风“逐时”冷负荷计算方法的探讨 [J], 刘朝贤
4.夏季新风“逐时焓值”冷负荷计算法与新风“常量焓值”冷负荷计算法的比较
[J], 刘朝贤
5.东、西人工岛主体建筑夏季逐时冷负荷分析及空调系统设计 [J], 许伟航;冯志强因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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暖通空调篇
1、引 言
相对于传统的集中供电方式而言,分布式能源是一种以小规模、小容量(数千瓦至50MW )、分散式的布置在用户附近的新型供能系统,按用户需求可独立地输出冷、热、电能的系统[4]。

分布式能源的先进技术主要包括可再生能源利用技术和天然气冷热电三联供等多种形式,其中燃气冷热电三联供技术较为完善,建设相对简单,在全世界范围内广泛推广。

在进行冷热电三联供系统设计时,准确计算出建筑逐时负荷是三联供系统优化配置与运行分析的基础。

目前,建筑物逐时冷热负荷的模拟计算,发展较为成熟,自20世纪60年代美国电力公司开始用计算机模拟建筑冷负荷以来,先后出现了大量模拟软件,如美国的DOE-2、BLAST 、EnergyPlus ,英国ESP-r ,日本的HASP 和清华大学的DeST 等[2]。

建筑物逐时电负荷的模拟计算方法相对较少,同济大学杨木和基于对建筑冷热电负荷调查研究的基础上,采用日本三联供设计手册中的相关数据,利用逐时能源负荷分摊比例的方法,来模拟计算三联供系统中的全年逐时电负荷[2]。

清华大学李辉在对不同建筑类型负荷基本构成及变化特点进行分析的基础上,提出利用“负荷因子”来反映不同建筑类型负荷的逐时变化特点,并结合“设计负荷”概念,得出负荷计算的方法[1]。

随着社会发展和建筑功能的多样化,单一的燃气冷热电三联供系统可能无法完全满足建筑自身的用能需要。

国内外学者提出利用可再生能源系统与冷热电三联供系统集成设计的方案。

利用系统工程学中设计一个柔性系统,能适应不同季节、不同时段各种变化负荷,并保持高效率的理论及对分布式能源的研究。

作者前期通过对北京燃气大楼、北京南站的调研分析,冷热电三联供系统中的用气和用电不均衡,是目前能源使用结构不合理主要因素之一。

如果能够找到冷热电三联供系统运行中的负荷缺口,将冬季用气量和夏季用电量的峰值“削掉”,利用可再生能源作为
基于分布式能源系统的逐时冷热电负荷模拟计算
□ 沈阳建筑大学 王骞 朱桐□ 中国建筑科学研究院 宋波
本文研究基于分布式能源系统的建筑逐时冷热电负荷计算,利用DeST软件和热电冷联产系统负荷模拟计算[1]中的电负荷模拟计算方法,计算全年逐时冷热电负荷变化,计算热电比和分析模型冬季供暖及生活热水负荷变化,找出单一冷热电三联供系统的负荷缺口,同时对太阳能热利用系统进行简要分析,从而提出尝试利用太阳能热利用系统与冷热电三联供系统集成的形式来实现系统经济运行。

分布式能源系统;冷热电三联供;负荷计算;DeST
基金项目 国家“十二五”科技支撑计划项目《公共机构绿色节能关键技术研究与示范》(2013BAJ15B00)
补充,使电、气能耗的全年用量得到优化配置,从而更好实现系统合理运行。

针对本建筑模型提出了利用太阳能供暖系统和冷热电三联供系统互补的设计方案。

本文利用清华大学的DeST 软件和热电冷联产系统负荷模拟计算[1]中的电负荷模拟计算方法,对建筑模型的逐时冷负荷、热负荷和电负荷进行模拟计算,找出单一冷热电三联供系统的负荷缺口,表明利用太阳能供暖系统和冷热电三联供系统互补运行的可行性。

为后期太阳能供暖系统和冷热电三联供系统集成运行和系统模拟提供依据,并与常规系统作对比,分析能耗及节能潜力,同时找到不同工况下两种系统最合理的匹配关系,为今后可再生能源与冷热电三联供系统方案设计制定提供参考。

2、搭建模型
建筑模型选用的是北京某酒店,酒店在清河北五环外,主要面向长途运输中的旅客,酒店位置较偏僻,该地天然气供应充足,位置相对偏僻。

根据分布式能源的设计原则并考虑中国的太阳能资源情况,尝试在该建筑模型上进行太阳能供暖与冷热电三联供系统互补的研究分析。

其次是模型建筑属于酒店建筑,有常年较稳定的冷热电负荷需求。

该建筑共四层,地下一层,地上三层。

建筑面积约为4500平方米,层高为3.9米。

建筑模型包含客房、走廊、大厅和一层部分商业,东西朝向,无遮阳。

围护结构参数见表1。

基于DeST 软件搭建的建筑模型见图1和图2。

3、模型参数确定
计算建筑逐时冷负荷建筑模型气候参数选择北京地区,供暖期为11月15日到次年3月15日,空调季为6月1日到8月30日,逐时干球温度见表2。

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图3 客房使用率 图4 大厅使用率
图5 商业区使用率 图6 走廊及公共区使用率
4、建筑模型模拟结果
利用Dest 软件和逐时电负荷的计算公式,通过设定相关数据和模型建立计算后,得到模型的全年冷热电负荷变化数据见表4、图7、图8。

表4 模型全年冷热负荷统计数据图7 全年逐时空调负荷
图1 轮廓图 图2 标准层平面图
表2 北京年逐时干球温度
利用热电冷联产系统负荷模拟计算中的电负荷模拟计算方法时,参考所查文献利用逐时电负荷的计算公式(1) [1]如下:
(1)
其中,E(t)为逐时总电负荷;n 为各建筑类型中各功能房间类型;j 为各功能类型房间内所分担的设备类型,如照明、空调等;αn 为各功能区面积比;τj(t)为各设备投入使用系数;kj 为各设备的实际功耗性能;λj(t)为τj(t)与kj 的乘积,它反映的是各设备逐时耗电系数,为“负荷因子”;E 为负荷设计指标。

该建筑模型为酒店建筑,房间功能及用电类型见表3;各房间类型使用率见图3——图6。

表3 各类型房间用电参数
暖通空调篇
图8 全年逐时电负荷
根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003[3]中对宾馆客房类旅客热水用水定额规定,每人每日用水定额为120~160L。

估算宾馆建筑人员密度为0.05人/m2,则该建筑模型人员总量约为200人,由于每人每日用水定额相对稳定,这里我们假设热水用水负荷不随时间变化,冬季使用热水量相对较多取160L,则计算建筑冬季逐时热水负荷为62kw。

计算公式(2)如下:
(2)
其中:C为水的定压比热容,取4.187KJ/kg℃;m为每人次水量,L;△t为温差,℃。

图9 供暖季热电比分布状况
冬季供暖负荷和热水负荷较大且相对稳定,经计算,统计计算结果见图9,在冬季供暖期热电比超过1的天数有2015小时,占整个供暖季的73.17%,冬季供暖期逐时热电比见图10。

从图中可知,大部分时间热电比均高于1,且平均值达1.49。

有稳定的热负荷要求,而各功能房间电负荷用量在白天较低,在夜晚用电量较高。

内燃机装机容量一定,机组运行过程中在白天满足热负荷运行时会产生多余电量,由于目前我国分布式能源系统的并网、上网运行不完善,导致多余电量基本都会浪费。

因此,在白天分布式能源运行过程中,既保证建筑模型的热负荷需求并尽可能的减少电量浪费尤为关键。

北京地区属于资源较富区(Ⅱ区),水平面上年太阳能辐射照量5400~6700MJ/(m2·a),年日照时数在3000~3200h,适宜利用太阳能热利用系统[5]。

太阳能也是可再生能源中最引人注目的清洁能源。

但它有其自身的缺点,如能流密度低,不适合大规模应用;不连续、不稳定,受环境因素影响比较大,需要与其他能源互补[6]。

分布式能源系统与太阳能相结合,一方面通过前文建筑模拟结果并结合建筑模型特点,同时考虑其自身为小规模型的系统特点,适合与太阳能相结合;另一方面能弥补了太阳能不连续、不稳定缺点。

因此,笔者考虑尝试利用太阳能供暖系统与分布式能源系统集成研究。

5、下一步研究工作及思路
通过对建筑模型的冷热电负荷逐时模拟计算,和太阳能供暖系统的分析确定,尝试利用太阳能供暖系统提供的热量来填补白天分布式能源运行工程中的负荷缺口,从而实现分布式能源系统更加合理经济运行的一种手段。

下一步研究思路为设置一台内燃发电机承担建筑电负荷和基础电负荷的需求。

冬季采用板式换热器用于供应生活热水;利用烟气机回收发电机的烟气余热进行冬季供热。

不足部分负荷由太阳能供暖系统补充。

图10 供暖季热电比
6、结 论
1)通过模拟计算建筑模型逐时冷热电负荷和计算统计冬季供暖期热电比,确定利用分布式能源系统时在满足建筑模型总热负荷的前提下会产生电能的浪费。

2)尝试利用太阳能供暖系统与分布式能源系统互补,为解决分布式能源系统运行中电负荷浪费提供可能性。

3)太阳能供暖系统与分布式能源系统互补的能源分摊关系及使用条件仍需进一步研究分析,真正实现分布式能源系统
优化配置和经济运行。

[参考文献]
[1]李辉,付林,杨巍巍,耿克诚.三联供系统中热电
冷负荷的计算方法[A].2004年暖通空调制冷学术年会论文集[C].2004:498-501
[2]杨木和,阮应君,李志英,曾刚.三联供系统中逐时冷热电负荷的模拟计算[J].制冷空调,2009,30(128):85-95
[3]上海现代建筑设计有限公司.GB50015-2003.建筑给水排水设计规范[S].北京,中国建筑工业出版社,2003:41-47
[4]冯志兵,金红光.冷热电联产系统的评价准则[J].工程热物理学报,2005,26(5):725-725
[5]何梓年,朱敦智.太阳能供热供暖应用技术手册[M].北京,化学工业出版社,2009:187-190
[6]蒋润花,蔡睿贤,韩巍,隋军.太阳能与冷热电联产系统集成.工程热物理学报,2009,30(5):722-724
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