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基于可再生能源的冷热电联供系统模拟研究

施晓丽  
【摘要】:我国农村地区能源战略的主要内容是开发利用可再生能源。目前大部分农村地区采用的仍是秸秆等生物质能的燃烧,以及采用化石能源集中供电等传统的能源消费方式,这种对能源一次消费的方式既污染大气,同时也是一种能源资源的浪费;还有部分偏远山区,无法得到电网供电,使得生活用能成为一大难题。所以研究新的能源利用方式,因地制宜的开发利用可再生能源,对解决我国农村能源问题具有十分重要的意义。 本文介绍了农村地区沼气以及太阳能的特性,对三联供系统子循环形式分别进行了对比分析,从能源的梯级利用的角度出发,给出了以沼气为驱动能源的燃气-蒸汽轮机动力系统,用氨吸收式冷水机组制冷的供冷循环,以余热供暖并联合太阳能供热水的冷热电三联供系统流程。在此基础上对流程中的设备进行分类建立了统一的数学模型,并提出了系统的热力学性能指标模型,利用HYSYS软件对系统进行模拟仿真以及热力学指标计算分析。针对农村地区冷热电负荷特性,建立该系统的三种典型工况,制定了系统的变工况运行策略,对系统变工况运行特性做了研究分析。经分析得出:本文所研究的三联供系统的能量供应基本能够与农村地区冷热电负荷需求相匹配,具有良好的变工况特性。 这种沼气、太阳能与分布式能源系统结合的新型能源利用方式,拓宽了农村地区可再生能源的应用领域,降低了污染排放,实现了能源的梯级利用,为解决农村能源问题提供了新思路和理论依据。


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