基于环境火用经济学与分布式能源系统设计和运行优化策略研究.pdfVIP

第 25 卷第 2 期 　　　　　　　　　　　　　　　　天 　然 　气 　工 　业 　　　　　　　　　　　　　　 营销与经济 基于环境火用经济学的分布式能源系统设计 与运行优化策略研究 岳永魁1 ,3 　田中华1 ,2 　陈清林1 ,3 　华 贲1 ,3 1. 华南理工大学教育部传热与节能重点实验室 　2 . 广东省能源利用监测中心 　3 . 华南理工大学天然气利用研究中心 　　岳永魁等. 基于环境火用经济学的分布式能源系统设计与运行优化策略研究. 天然气工业 ,2005 ;25 2 :179～182 摘 　要 　分布式能源系统 D ES 是已商业化的天然气最佳能源利用方式 。文章以分布式能源系统为背景 ,采 用热力学量火用作为能源 —经济 —环境间定量联系的纽带 ,对系统的环境效应进行量化和定量分析 。在此基础上 , 综合考虑了热力学 、经济学以及环境 目标优化 ,开发建立了D ES 的环境火用经济优化模型 ,将环境效应融入 D ES 的 优化设计和运行之中 ,探讨了D ES 系统的环境火用经济学建模及设计与运行的优化求解策略 。案例分析结果表明: 所提出的环境火用经济建模方法和优化策略能有效解决 D ES 系统的评价与设计运行的优化问题 ;污染物排放费用 标准的制定和选取对整个 D ES 系统规划设计 、设备选型、操作变量优化有着很大影响 。因此制定科学合理的污染 物排放标准 ,对于天然气利用和实现分布式能源系统分析优化中经济效益与生态环境效益的协调发展意义重大 。 主题词 　分布式能源 　环境火用经济学 　优化 　环境影响评价 　天然气利用 　　分布式能源系统能源利用效率高于 80 % ,是天 　　本文选取一分布式能源系统为研究背景 ,充分 然气能源利用的最佳方式 〔1〕。由于其多建在城市负 考虑环境排放限制及排放收费对整个系统的影响 , 荷中心地区 ,对环境排放要求严格 , 因而分布式能源 基于开发的环境火用经济学优化模型 ,对分布式能源 系统优化设计和运行必须考虑环境影响 。我国酸雨 的设计及运行进行了评价和优化 , 以期为我国氮氧 污染严重 , 国家对二氧化硫实行严格的排放控制 ,投 化物排放收费标准的制定有所帮助 ,为分布式能源 入大量资金用于电厂脱硫 。但由于忽视了氮氧化物 的优化设计运行提供理论指导 。 的排放 ,酸雨类型已由最初的硫酸型向硫酸硝酸复 一 、分布式能源系统 合型转变 比例近 1 ∶1 ,酸雨问题并未得到有效缓 解 。另一方面 ,因可供采用的环保技术越来越多 ,如 　　该分布式能源系统以液化天然气 L N G 为能 何量化生态环境指标 ,制定科学合理的排放标准 ,将 源 ,采用燃气 - 蒸气联合循环方案 , 由燃气轮机 50 硫和氮氧化物的治理和排放费用纳入生产运行成 M W ×1 、余热锅炉和抽凝汽轮机机组组成 ,可提供 本 ,促使生产企业采用先进技术减少污染物排放 ,对 电力 50～55 M W , 1. 0 M