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园区燃气三联供机组代替柴油发电机组的技术研究

王立坤  
【摘要】:能源是人类社会发展的重要动力,随着经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高,能源的消耗量越来越大,同时消耗能源给环境带来的污染压力也随之增大。目前我国已经跻身至能源消耗大国的世界前列,然而我国自产资源有限,产煤量排在世界前列,其他低碳的能源存储量相对较少,鉴于这种能源现状发展新型高效的分布式能源是我国能源发展的当务之急。 燃气冷热电三联供系统是一种以天然气为燃料驱动燃气轮机或内燃机等设备发电,在发电的同时,系统排出的废热通过余热回收利用设备回收,用于供热或驱动空调制冷装置,向用户供热和供冷。三联供系统实现了对于能源的梯级利用,在燃烧一次清洁能源发电同时,充分利用高品质余热和低品质余热用于提供热源和冷源,使得整个系统的发电效率加余热利用效率的综合利用率可以达到80%左右。 本课题是从电气专业角度出发,主要研究在园区建筑利用燃气冷热电三联供系统分布式能源站代替柴油发电机组作为自备/应急电源的经济技术可行性。并以某一具有不同类型业态建筑的园区为例进行能耗模拟,分析冷热电负荷情况,估算出园区建筑物的应急电/备用负荷大小,并参考应急/备用负荷的大小选择燃气冷热电三联供系统发电设备的容量大小,配置合理的系统设备组成方式和运行方式,以保证代替柴油发电机组作为应急/自备电源的可行性。重点讨论在园区中能源站代替柴油发电机组作为自备/应急电源之后站址的选择方法,在传统的变配电所选址的基础上,提出新的等效负荷距的方法选择负荷中心,以此作为选择能源站位置的重要依据,改善了传统负荷矩理论的两点间直线距离的误差,建立数学模型计算园区建筑物的负荷中心的位置。在选定基本位置范围之后,综合考虑能源站的防火安全间距和防爆要求,从而确定出更加合理的站址位置,为工程应用的选址工作提供参考。 文章分析燃气冷热电三联供系统机组代替柴油发电机组作为应急/自备电源的方案,对比柴油发电机组作为应急电源的方案在经济性,节能性和环保性方面存在的优劣,从而得出三联供系统代替柴油发电机组的优势。


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