分布式能源系统在广州某大型酒店的应用.pdf

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1、四川建筑科学研究第39卷第5期SiehuanBuildingScience2013年10月分布式能源系统在广州某大型酒店的应用梁哲诚，陈颖，罗向龙，莫松平(广东工业大学材料与能源学院，广东广州510006)摘要：在对广州市某大型酒店的冷负荷、热负荷和电负荷调研的基础上，运用非线性规划数学模型对酒店的分布式能源系统进行了优化设计，并对该系统在酒店的应用进行了技术经济性分析，讨论了电、气价格对分布式能源系统的最优配置和年运行费用节约率的影响。计算结果表明，与常规分供系统相比，分布式能源系统全年一次能

2、源节约率为16．5％，年度运行费用节约率为12．8％，增量投资回收期为4．3年，其CO、SO和NO等主要污染物排放量减少率可达30％～80％。关键词：分布式能源系统；系统配置；技术经济性；能源价格中图分类号：TU201．5文献标志码：B文章编号：1008—1933(2013)05—304—05和10间多功能宴会厅。酒店其他设施还包括：商务O引言中心、室外游泳池、壁球场、网球场和水疗中心等。广州商业繁荣，各种商业建筑林立，商业建筑能目前，该酒店的能源系统构成为从公共电网购电，利耗不断上升。特别是进

3、人夏季以后，制冷负荷需求用离心式冷水机组制取冷量，热负荷则由燃气锅炉大，导致供冷季电力供应紧张，电网负荷峰谷差大，承担。根据以往酒店的能耗数据和用能设备的运行严重影响电网运行安全。分布式能源系统是一种临记录，计算并绘制出该酒店3个典型13的逐时冷热近用户设置的，建立在能量梯级利用的基础上，将制电负荷曲线(图1)。其中电负荷不包括空调主机耗冷、供热及发电过程一体化的多联产供能系统。它电，热负荷主要为制备生活热水、洗衣房洗涤烘干和能够有效降低输电线损，节约大量的输配电投资，为厨房蒸煮等设备的蒸汽负荷

4、。终端用户提供灵活、节能型的综合能源服务。在广州地区的建筑中应用分布式能源系统，对广州地区的合理用能和节能减排，缓解用电紧张、减小电网峰谷差从而改善电网投资效益，改善电源结构都具有重要的意义⋯。目前，关于楼宇式分布式能源系统的应用研究主要集中在北京、上海等中部及北部地04812l620240481216202404812162024时刻，h区，如北京燃气集团生产指挥调度中心大楼燃气冷图1酒店各典型日负荷曲线热电三联供系统、上海浦东国际机场能源中心等，针对广东地区的研究较少。本文以广州某星级酒店为

5、例，对楼宇式分布式能源系统在广州地区应用的可2系统设计及优化配置行性分析，发展潜力评估和综合效益评价提供参考。2．1系统结构1酒店概述文献[2]对商业建筑的分布式能源系统配置进行了分析，结果表明，热电比大于1．5且有高品质蒸该酒店占地面积4．8万m，建筑面积l8万m，汽要求的用户宜采用燃气轮机与蒸汽余热锅炉形拥有800多间客、套房和数百套公寓及写字楼，另设式。因此，该酒店采用燃气轮机和余热锅炉的热电多问别具特色的中、西餐厅及酒吧，以及国际会议厅联供系统。系统流程如图2所示，天然气进入燃气轮机燃收

6、稿日期：2012-06-01烧，使燃气轮机输出机械功带动发电机组发电，余热作者简介：梁哲诚(1987一)，男，广东广州人，硕士研究生，主要从事建筑节能方面的研究。锅炉产生的低压蒸汽通过优化分配用来直接供热和基金项目：广东省自然科学基金资助项目(1o451oo9oo1Oo48O2)；佛驱动蒸汽吸收式制冷。燃气轮机机组发电除了可满山市产学研专项资金项目(2010C004)E—mail：gmfzhe@126．eom足用户电负荷还可用来驱动电制冷机组制冷，不足2013No．5梁哲诚，等：分布式能源系统在

7、广州某大型酒店的应用305电量从电网购买。酒店所需冷负荷由蒸汽吸收式制的容量。冷机和电制冷机提供，当系统余热不足时，可由燃气3)吸收式制冷机和电制冷机锅炉补足。根据假设②制冷机的性能参数不变，采用如下电网电负荷模型：天然气Qc1．i=coPQ。i(7)冷负荷Q=ci(8)o≤Qc1-i≤Q。l，0≤Qc2．i≤Qc2(9)式中Qi为制冷量(kW)；COP为制冷性能参数；Q为吸收式机组消耗的蒸汽的热量(kW)；E。为图2酒店分布式能源系统方案流程电制冷机组消耗的电量；Q。为机组容量；下标1和2分别

8、代表吸收式制冷机和电制冷机。2．2系统优化配置2．2．2目标函数2．2．1数学模型的建立【3．4本文采用3个典型日表示全年各季节运行期问年度费用包含设备初投资等值费用、设备维护的负荷需求，3个典型日共分为(1，2，⋯，72)个费用和运行能耗费用，因此，年度费用的目标函数可时段，每段时长为lh。以年度总费用最少为目标，表示为：对该酒店的分布式能源系统进行优化配置。由于燃minC=C+C+C(1O)气轮机在低负荷运行时发电效率会急剧下降，排气式中c为年度费用；C为各设备初投资年等值费污染也会急剧增大