综合智慧能源形式下天然气分布式能源的分析论文_何波

综合智慧能源形式下天然气分布式能源的分析论文_何波

摘要:在我国社会发展中,以可再生能源为主的综合智慧能源得到了一定的发展,尤其是天然气分布式能源系统。文章首先对其发展的必要性展开分析,然后对于它的竞争力展开分析,最后对相关系统进行深入研究。

关键词:智慧能源形式;天然气;分布式能源

引言:

在我国社会发展中,能源发展具有极其重要的地位。综合智慧能源是能源发展模式的创新,其中的天然气分布式能源是能源技术小型化、微型化,冷热电联产化和环保要求的完美结合。为了更好的认识到其发展作用,本文将展开对分布式能源服务示范项目的研究。

一、发展必要性

(一)现代社会的可持续需求

在我国目前的能源发展中,煤电占比的比例在不断的下降,传统的能源供给模式已经很难满足经济社会发展的新要求,对于环境的污染较为严重,不能满足现代社会的环保需求,而且,较低的能源利用率使其产品消耗很难跟上发展需求。

(二)能源发展的时代性机遇

中央政府要求加快对能源体制机制创新,大力推动能源发展模式和商业模式创新。粗放型能源发展的老路是不可持续,为了进一步推进我国绿色低碳的能源发展战略,实现社会可持续发展,需要进一步发展综合智慧能源,首先,需要进行其消费总量的严格控制,使其经济发展的形式得以转变,从而实现节约发展。其二,需要进行其供应结构的转变,使清洁能源得到更大的发展,其三,实现其能源使用方式的优化,实现其发展的综合性。

(三)新型能源的现代化需求

在我国目前的发展中,面临着“三期”叠加、国内外风险增多的严峻挑战,经济发展已步入速度变化、结构优化、动力转换的新常态。随着经济转型升级和产业结构调整,经济的发展也逐渐得到了更大的发展。同时,传统能源需求乏力和对新型能源如饥似渴需求呼唤能源革命,以满足人们的能源消费升级与新兴需求。

二、发展优势

一是综合智慧能源充分满足用户多样化用能需求实现智慧高效用能;二是发挥不同能源品种的协同优势,实现能源供给侧优化;三是采用能源综合管廊,实现能源输送方式优化;四是通过市场化的价格机制和互联网技术技术实现供给、消费主体之间互动; 五是建立综合能源智能控制平台,实现源、网、荷协同运营,最大限度促进清洁能源就地消纳;六是为用户提供高效、灵活、便捷、经济的能源供应和增值服务。其核心是为用户创造价值

三、系统分析

(一)装机方案

以用户用能作为依据,本项目中使用的能源系统为天然气分布式,在系统运行中,发电总装机为800千瓦的容量,在整个系统中,发电机组组数为2台,规格为400千瓦,冷温水机组有两台,其中有798千瓦左右的制热量,872千瓦左右的制冷量,实现智能控制的系统为1套CCHP。

单台燃气内燃机发电机组设计标况下(空气温度25℃,相对湿度60%,海拔高度100m)的基本参数:

输出电功率:400kW;

运行模式:并网不上网模式;

电压/频率:10.5kV/50Hz;

发电效率:42.2%;

热效率:45 %;

天然气消耗量:100.4Nm3/h(按天然气低位热值34MJ/Nm3计算);

外型尺寸(长×宽×高):3070×1480×2280mm;

机组净重:4500kg。

冷水机组的参数如下表1所述。

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表1 冷水机组

类型内容制冷量COP制热量COP冷水系统

出口温度流量进出口管径水室承压

室内/非防爆单位kW-kW-℃m3/hmmMPa

数据436综合1.03/热水0.75/烟气1.383980.9312-7751001.0

内容温水系统冷却水系统

出口温度流量进出口管径水室承压出口温度流量进出口管径水室承压

单位℃m3/hmmMPa℃m3/hmmMPa

数据60-6568.51001.032-37.51351251.0

内容缸套水系统烟气系统

出口温度流量进出口管径水室承压出口温度流量进出口管径

单位℃m3/hmmMPa℃m3/hmm

数据91-8426(206)651.02159440-120250

内容电源最大搬入重量运转重量外形尺寸

拔管长度

电源电源容量

单位V×Hz×φkVAtontonmmmm

数据380×50×310.86.37.94500×2500×25003600

(二)燃料供应系统

通常情况下,该部分设置处于地下,通常情况下,使用方式为低压入户,同时,锅炉房内部已经实现了天然气管路的敷设,所以,在选择内燃机时,将低压进气型号作为第一选择条件,如果低压天然气不能够达到内燃机进气的发展需求,可以实现增压模块的设置。于此同时,在实现燃料供应时,该系统必须严格根据相关的国家政策实现,保证其运行的安全性。

(三)电气系统

在实现该部分设置时,需要和实际情况相结合,目前系统设置中最常见的发电模式为高压并网。通常情况下,区域电网接入电力之后,会实现大电网的补充作用,以并网不上网为基本原则,在这个系统中,以对电网开展功率跟踪完成智能调度,可以有效提升系统的可靠性、同时在电力燃气应用中可以实现削峰填谷等,具有极大的现实意义。

当实现正常供应作业时,在完成预润滑阶段之后,内燃机进行点火实现启动,但是不存在负载;当同步装置实现检测时,发现其电力和市电高度一致时,具体包括相位和频率,并网开关实现合闸,进行应用。以用户负载作为主要依据进行燃气内燃机的调整。保证其发电机组整体的发电量可以达到最优。于此同时,可以进行预订发电功率,使发电机的运行具有更大的保证。

接着进行逆功保护部分的设置。在监测过程中,当发现电网实现电力输入时,需要断开市电与其连接,使内燃机实现停机,进而实现保护网电,避免倒送电现象存在。

系统可以以电力负载的改变作为基础进行功率的确定,进而实现停机的自动化,同时还需要实现其开机功能。与此同时,还需要以负载变化作为基础,实现负载的自动跟踪,对其输出功率进行调节。

(四)控制系统

在实现系统控制时,存在多种设备,包括上位电脑、并网柜以及配电柜等。主要存在就地模式和远程模式两种操作模式。其中前者是指在配电柜上直接操作,而后者是指在上位电脑以及控制柜实现操作。

四、优势和展望

通过本次研究所采取的模式实现能源供给,可以使我国的经济建设得到极大的发展,同时促进我国电力市场的发展,使其在社会竞争中占据更大的优势,促使售电业务得到更大的发展,实现供冷供热的共同发展,使其得到更大程度的提升,同时也获得更大的热网建设权,配电网也得到更大的发展,实现增值服务的大力推广,使架构智慧能源服务获得更大的依据,在我国很多城市的多个企业,已经得到了较为成熟的的应用,可以促进分布式能源建设的发展。

五、结束语

随着社会经济技术的发展,对我国能源发展也得到了很大程度的推进,尤其作为综合智慧能源主要实现形式天然气分布式能源的发展,具有极其重要的意义,有助于推动国家经济又好又快的发展。

参考文献:

[1]宋伟明.我国天然气分布式能源的发展现状及趋势[J].中国能源,2016,38(10):41-45.

[2]王雁凌,李蓓,崔航.天然气分布式能源站综合价值分析[J].电力系统自动化,2016,40(1):136-142.

[3]刘心喜,阮慧锋,张志勇,等.天然气分布式能源系统综合评价方法--基于AHP的yaahp软件实现[J].绿色科技,2017(10):148-151.

论文作者:何波

论文发表刊物:《中国电气工程学报》2018年12期

论文发表时间:2019/1/2

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