[发明专利]综合能源系统能效评估方法及装置在审
| 申请号: | 201910269039.6 | 申请日: | 2019-04-04 |
| 公开(公告)号: | CN110147568A8 | 公开(公告)日: | 2019-11-08 |
| 发明(设计)人: | 程林;田立亭;石超;万宇翔;齐宁;孙树敏;程艳;魏大钧 | 申请(专利权)人: | 清华大学;国家电网有限公司;国网山东省电力公司电力科学研究院 |
| 主分类号: | G06F17/50 | 分类号: | G06F17/50;G06Q10/06;G06Q50/06 |
| 代理公司: | 北京鸿元知识产权代理有限公司 11327 | 代理人: | 董永辉;李玉琦 |
| 地址: | 100084 北京市海淀区1*** | 国省代码: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 综合能源系统 能效评估 可再生能源发电 评价指标 一次能源 构建 能效 场景 电制冷机 量化评估 能源形式 热电联产 一次能耗 运行策略 指标体系 综合评价 电终端 消耗量 权重 热泵 锅炉 量化 验证 发电 输出 节约 优化 | ||
1.一种综合能源系统能效评估方法,其特征在于,包括下述步骤:
步骤1:构建综合能源系统模型,其中,所述综合能源系统模型包括可再生能源发电模块、分布式热电联产模块、热泵、锅炉、电制冷机模块,所述综合能源系统模型的输入的能量包括不可再生能源发电能、可再生能源发电能、外购的电能,输出为冷、热、电终端能源形式;
步骤2:构建综合能源系统的能效评估指标体系,所述能效评估指标体系包括如下能效评估指标:
(1)一次能源消耗量
是系统运行在冷热电联供模式下的一次能源消耗量;
Qgas是不可再生能源消耗量;
Qep是购买电量Eep转换为相应的一次能源消耗量,
指系统运行在冷热电分供模式下系统一次能源消耗量;
η代表燃煤电厂输送电能到用户侧的总效率;
COP代表电制冷机制冷系数;
ηh代表制热效率;
Qe、Qc、Qh为园区电、冷、热负荷量;
(2)一次能源利用率
(3)一次能耗节约率
(4)可再生能源的消纳率
其中,是系统中负荷使用的可再生能源发电量;
是系统实际可再生能源发电量;
(5)效率
效率是综合能源系统所输出的总与系统输入的总的比值;
步骤3,建立至少一个场景能效评估方法,确定步骤2中所得的各评价指标的权重,其中,场景是指综合能源系统在不同的自然条件下、不同的运行策略和不同的负荷下的运行情况;
步骤4:利用步骤2中所得的各评价指标,并结合各评价指标的权重来获取所有场景的综合评价结果。
2.根据权利要求1所述的综合能源系统能效评估方法,其特征在于,可再生能源发电模块是太阳能发电、风力发电、水力发电、生物质能发电、地热能发电、海洋能发电中的一种。
3.根据权利要求2所述的综合能源系统能效评估方法,其特征在于,所述不可再生能源为天然气,可再生能源包括太阳能、风能,
效率的计算公式为:
其中,Eout是综合能源系统输出的总;Ein综合能源系统输入的总;
热负荷和冷负荷对应的输出热量和冷量取决于工质温度和环境温度的比值可以用下式来表示:
电负荷对应的输出为
外购电量对应的输入为Exep=Eep;
天然气对应的输入为Exgas=mgasHl;
风能为机械能,对于风力发电,流过风轮机的空气动能即输入风能的:
太阳辐射是一种热能,相应的热量为:
式中:Tref表示环境温度;Tc、Th表示冷、热工质温度;mgas表示系统消耗天然气的质量流量(m3/s);Hl表示天然气低位热值(MJ/m3);mair为单位时间经过风轮机的空气质量流量(kg/s);P1-P2为空气流经风轮机的压强变化(MPa);ρ为空气的密度(kg/m3);Is为太阳辐照度(W/m2),A为辐照面积,Ta为环境温度,Ts为太阳温度。
4.根据权利要求1所述的综合能源系统能效评估方法,其特征在于,步骤3中,采用熵权法确定各评价指标的权重值。
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