[发明专利]一种楼宇型冷热电联供系统动力装置选型方法

说明书

技术领域

本发明属于设计能源技术领域，尤其涉及一种楼宇型冷热电联供系统动力装置选型方法。

背景技术

在资源越来越匮乏的今天，可持续发展早已成为全世界关注的课题。能源问题不止是一个国家国民经济发展的支柱，也是可持续发展的一项重要环节，因此有效的提高能源利用率，减少利用过程中的污染物排放是一项重要任务。传统电力供应由电网垄断，供电、供气、供暖各自规划，有各自的网络，这就会导致工业和建筑的用能需求难以同时及时供应，尤其在夏季或冬季，空调的使用量非常大，民用以电力驱动为主的空调在夏季会造成电网的尖峰负荷，导致城市用电紧张。而在用户端，工业或者建筑中多数高能低用，这就会造成能源利用率低下。

冷热电联供系统分布在用户侧，一般以天然气作为燃料，通过利用燃料在动力装置中的高品质能量做功，并对回收的余热或者热量进行二次利用(冬季用于供暖，夏季利用吸收式制冷机进行制冷，或提供生活热水)，从而对能源梯级利用，有效地提高能源利用率。这样的特点使其在国内外都进行了广泛的推广，在欧洲其发电量在总发电量中已占有一定的比例。一般的冷热电联供系统按照规模可以分为楼宇型分布式供能系统，区域分布式供能系统等，其组件可分为动力装置，制冷装置及制热装置等。

尽管目前已广泛推广冷热电联产技术，但在国内目前成功运行的冷热电联供系统仍然与规划目标有较大差距，无法获得预期的效益，主要原因在于选择机组容量过大导致运行成本过高。上海黄浦中心医院的冷热电联供系统就是由于机组容量选择太大导致运行成本过高，之后停用。因此准确的装机容量对于整个冷热电联供系统能否经济高效得运行有很大的影响。

目前对于分布式能源系统，特别是冷热电联供系统的动力装置的装机选型方法并没有统一的标准。国内外有过以热定电、以电定热等方法，以热定电就是依据供热量来确定发电量，首先满足用热需求，不足的电量向电网购买，在能够上网的情况下多余电量上网。而以电定热就是在系统满足电量需求后，对于不足的热量通过其他方式进行补充。一般来讲，以热定电选型方法具有较高的能源利用率，这样能够初步选择装机容量，但在各项指标计算后不一定是首选方案，同时对于同样的总容量来说，也有多种容量组合方式，不同组合之间也存在着差异。

发明内容

发明目的：为克服现有技术不足，本发明提供一种较为方便快捷的在多种动力装置装机方案选择出最为经济高效方案的楼宇型冷热电联供系统动力装置选型方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种楼宇型冷热电联供系统动力装置选型方法，包括如下步骤：

1)、利用目标建筑的建筑CAD图纸在Dest软件中对于目标建筑进行冷热负荷的动态模拟，得到一年8760小时内建筑的逐时冷热负荷需求；

2)、统计全年制冷天数，计算出制冷平均日负荷，在负荷分析的结果中找到最接近平均日负荷的一天，对这一天进行不同装机在变工况下的运行模拟，分别得到这天的逐时供电量、供热量及天然气耗量，从而计算经济成本与一次能耗；

3)、统计全年制热天数，计算出制热平均日负荷，选择最接近制热平均负荷日进行不同装机方式的模拟，计算经济成本与一次能耗；

4)、分别对制冷季节和制热季节平均日计算后乘以对应天数计算全年运行能耗及成本情况；

5)、对不同方案计算系统性能评价指标，根据性能评价最优来确定最后装机选型结果。

上述一次能耗为将消耗的天然气热值换算为标煤耗量，对于三联供系统供应不足的从电网购买的电量通过对电网效率及标煤耗量进行换算，两者之和即为一次能耗。

工作原理：本发明针对目前没有确定的选择方案，提供楼宇型冷热电联供系统动力装置装机容量的方法，利用Dest软件分析楼宇建筑能耗结果，通过对不同季节典型日及平均日的不同需求进行动力装置的选型；如图1所示，空气以进口温度T1进入压气机进行压缩，然后以压气机出口温度T2进入回热器与做完功后透平出口烟气温度T5的高温烟气进行换热，换热后空气温度达到回热器出口温度T3，经过回热的空气进入燃烧室供燃料进行燃烧后产生的燃烧室出口烟气温度T4的高温烟气，高温烟气进入透平内做功后温度和压力降低，随后经过回热器温度降低到燃气轮机的出口烟温T6，从燃气轮机排出进入溴化锂制冷机进行制冷或制热后达到溴化锂制冷机出口温度T7将能量供给给用户，达到能源的梯度利用，有效地提高能源利用率。

所述步骤1)中，对于夏热冬冷的地区，在选取典型夏季制冷季节后，选择需冷量为最大冷负荷日2/3的一天作为典型制冷日，根据该天制冷及用电需求选择一种以上装机方式。