设备变工况特性对综合能源系统设计与运行的影响

摘要

综合能源系统的运行性能受设备配置影响，而设备模型直接影响系统的容量配置。针对传统静态模型因假设设备效率恒定，无法反映实际变工况特性的情况，基于静态和动态设备模型，建立以最小总成本为优化目标的双层优化设计模型来优化系统配置，优化结果分别为系统1和系统2;比较2个系统在动态优化调度下的运行差异。研究结果表明:系统2中的吸收式制冷机和热电联产机组的容量大于系统1，而地源热泵的容量则相反;地源热泵容量增加会导致系统1电网功耗增加，降低运行效率;较高的能耗和电网耗电量使得系统1在设计工况下的一次能源消耗量、CO₂排放量、运行成本和总成本均高于系统2，增幅分别为4.74%、6.99%、2.05%和1.32%;即使能源价格发生变化，系统1在设计日的一次能源节约率、CO₂减排率、运行成本减少率和总成本减少率仍然低于系统2。在系统优化设计模型中考虑设备的变工况特性可有效提升综合能源系统的运行性能。

关键词

综合能源系统 / 变工况模型 / 优化设计 / 运行分析

基金资助

甘肃省青年科技基金项目(25JRRA903); 甘肃省重大科技专项项目(24YFGA061,25JRRA059)