分布式能源系统是利用天然气等一次能源,在用户附近建立的小规模、点状分布的综合供能方式。这种系统的能源综合利用效率高,能够有效地削峰填谷,同时具有清洁环保和可靠性高等优点。分布式能源系统根据供应范围的不同,可分为区域型和楼宇型。楼宇型主要针对的是具有特定功能的建筑物,比如办公楼、商场、酒店、医院等。楼宇型分布式能源系统供能范围较小,机组容量和供能负荷较低,能源站通常布置在建筑内部,不需要考虑外网建设。
楼宇型分布式能源站系统主要由发电设备、余热利用设备、调峰设备及其他相关辅助设备组成。发电设备将天然气燃烧所产生的部分热能转化为电能,常见的发电设备包括燃气轮机、内燃机、微燃机和燃料电池。余热利用设备是回收发电机组排放的余热的设备,包括余热锅炉、吸收式溴化锂机组、换热器等。调峰设备是在余热利用设备不能满足用户冷热负荷需求时,通过其他供能设备补充冷、热负荷的设备,如电制冷机、直燃机、燃气锅炉、热泵等冷热源供能设备。
楼宇型分布式能源系统调峰设备的优化选择是一项重要的工作,它关系到能源站能否高效、经济地运行。优化选择的原则和系统评价指标需综合考虑,例如,根据建筑物的基础负荷合理确定内燃机的装机容量,提高机组运行负荷率,最大限度利用烟气余热,保证能源高效利用。同时,还需依据能源站的调峰负荷来优化配置调峰设备。目前,针对如何确定内燃机的装机容量,已有较多研究和阐述。然而,如何合理选配调峰设备,还缺乏系统的阐述。因此,本文将重点论述楼宇型分布式能源系统调峰设备的优化选择。
常见的楼宇型分布式能源站调峰设备配置方案有三种:方案一为电制冷机+燃气锅炉;方案二为补燃型或直燃型吸收式溴化锂机组;方案三为热泵机组。方案一的技术成熟、系统运行安全可靠,但设备较多,占地面积大,设备连接复杂,并会加剧冬季天然气和夏季电力的峰谷差。方案二的占地面积小,设备连接简单,但机组体积和重量较大,对基础要求高,系统维护相对复杂。方案三的热泵机组是高效、环保的调峰设备,尤其在夏季制冷和冬季供热时,能够高效地利用一次能源,但其经济性、适应性和效率受外部环境条件影响较大。
在选择调峰设备时,需要综合考虑建筑物的功能、负荷需求、经济成本、系统可靠性和技术成熟度等因素。选择合适的调峰设备方案,可以保证楼宇型分布式能源系统在不同的负荷条件下,都能高效、稳定地提供所需的能源,同时实现能源的最大化利用和成本的有效控制。随着科技的进步和能源技术的发展,未来会有更多高效、环保、智能化的调峰设备和方案出现,进一步促进楼宇型分布式能源系统的发展和应用。