一种面向多目标的分布式冷热电三联供系统的优化模型.pdfVIP

第36卷 第2期 华 电技 术 Vo1．36 No．2 2014年 2月 HuadianTechnology Feb．2014 一 种面向多 目标的分布式冷热 电三联供 系统的优化模型 黄德炼 (上海国际旅游度假区新能源有限公司，上海 201205) 摘 要：论述了冷热电三联供系统概况，对其生产过程及能量转换进行了深入分析。在此基础上，分别研究了能源供需 平衡 、经济性、能源利用率与相关操作参数之间的关系，提出了一种面向多目标的优化模型，以实现能源供需平衡、经济 性与能源利用率3个 目标之间的协调优化。 关键词：冷热电三联供系统；能源供需平衡；经济性；能源利用率 ；多 目标优化 中图分类号：TK114 文献标志码：A 文章编号：1674—1951(2014)02-0001—03 最优。如张蓓红采用最优化理论思想建立了冷热电 1 问题的提出 联供系统 (包涵了经济效益和节能要求)的综合优 冷热电联供系统是一种建立在能源梯级利用概 化模型 J，深入分析了经济性和节能要求在总 目标 念的基础上，将燃气、电力、制冷与蓄能等技术结合 函数中权重对系统运行策略的影响。系统在正常生 起来，集制冷、供热及发电过程为一体的多联供总能 产运行过程中，需要考虑以下问题：一是经济性，二 系统。冷热电联供系统与传统的单一能源供应系统 是能源利用效率。由于存在多种能源输出，联供系 不同，冷热电联供系统同时提供冷、热、电3种能量， 统是一个复杂的能量系统，在一定的冷热电负荷下， 实现多系统能源融合，其能源利用效率可达60％一 系统可以有多种配置方式与运行策略。经过多年的 80％，它具有节能减排、能量梯级利用、缓解 电网压 运行经验积累，CCHP系统采用以下2种操作模式 力等多方面优点_lJ。冷热电联供系统将资源的利 以考虑系统的经济性与能源利用率：一种是以热定 用效率发挥到最佳状态，以达到节能和经济效益最 电；另一种是以电定热。对于2种模式而言，它只是 大化之 目的。 一 种定性分析下的操作经验，而CCHP系统本身具 近年来，冷热电联供技术由于其节能效益及经 有很大的复杂性与不确定性。采用这种定性的分析 济收益较佳，成为分布式能源的一个发展方向 。 方法，可用于指导实际操作 ，并保证系统在所有工况 随着该项技术的发展，我国在该领域取得了一些成 下都能实现最优。 果，并建设了一些冷热电联供项 目，如广州大学城项 为了解决上述问题，本文基于定量分析思路，建 目、上海黄浦 中心医院项 目 等。冷热 电三联供 立CCHP系统的优化模型，提出一种兼顾能源利用 (CCHP)系统与许多其他的能源供应系统一样，系 率与经济成本的全工况优化运行策略。 统的主要 目的是为了满足用户的需求，即保持能量 2 系统概况与定量描述 的供需平衡 J。然而，随着社会的快速发展，能源 供应不再局限于单一的 目标，CCHP系统在运行过 典型的天然气冷热电三联供系统通常由燃气发 程中，除了满足用户的能源需求外，还应考虑能源利 电设备、制冷系统和供热系统3部分组成。天然气 用效率、经济性和环保等因素。为了达到这些 目标， 进入燃气轮机燃烧后提供电力，随后利用燃气轮机 如何从系统设备选型、配置和运行等多方面进行优