分布式能源系统的能效计算及优化探讨.pdf

在当前能源紧张的大背景下，探讨分布式能源系统的能效计算及优化显得尤为重要。分布式能源系统利用了能量梯级利用原理，通过在需求侧安装可再生能源设施和综合利用设施，最大限度地降低能源输送过程中的能耗，从而提升能源利用的效能。这些系统包括基于各种可再生能源的发电系统，比如利用太阳能、风能、氢能等，同时也有利用传统能源（如天然气）的系统。 分布式能源系统技术方案的探讨，重点在于系统中的能量梯级利用，以及如何结合不同类型的能源需求。系统主要包括三类：第一类是利用可再生能源的发电系统，比如风能、太阳能、氢能等；第二类是综合能源系统，它们结合了多种能源形式以满足特定的能源需求；第三类是天然气分布式能源系统，如燃气轮机、内燃机、燃料电池系统等。 能效计算是分布式能源系统设计和优化的关键环节。通过计算可以评估系统的供电量（Qe）、制冷量（Qc）和制热量（Qh），以及燃气轮机的天然气消耗量（G）和低位热值（Ij），进而得出燃气发电效率（η），系统可回收的余热量（Qrec）和余热回收效率（ηrec），以及吸收式溴化锂机组的制冷性能系数（COPcl）和供暖性能系数（COPhl）。此外，热电比（IPR1）和冷电比（IPR2）也是关键指标，它们与发电机组效率密切相关，并受动力装置效率的影响。 在进行能效计算时，需要建立模型，考虑系统运行时的状态，如连续运行或分时运行，以及余热回收效率和动力装置的发电效率等。此外，系统设计还应该考虑不同季节对于吸收式溴化锂机组供暖制冷性能系数的影响，以及系统热电比和冷电比的计算。 分布式能源系统的优化方案需要考虑诸多因素。例如，热电比和冷电比随着动力装置效率的提升而减小，这表明在相同的天然气消耗条件下，发电效率越高，系统的制热和制冷效率则相对较低。而优化的关键在于找到最佳的热电比和冷电比，以实现能源的最大化利用。 系统中使用的闪变测量和概率累积分布函数计算方法，可以用来评估电力系统的电能质量，特别是电压波动和瞬时闪变现象。通过统计分析电压变化百分比对应的频数和瞬时闪变值，可以计算出系统中闪变负荷的特性，并据此制定出有效的治理方案。通过闪变概率累积分布密度图，可以揭示闪变诱发的原因，比如是否来自于电弧炉负载或其他波动负载。 分布式能源系统的研究与应用，对于推动我国能源结构的调整和能源产业的改善具有重要意义。通过技术方案的实施和优化，可以促进能源利用率的提升，为社会经济的可持续发展提供支撑。因此，加大对分布式能源系统的开发和推广力度，充分发挥其应用优势，是未来能源发展的重要方向之一。