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可再生能源耦合供热系统在严寒地区的适宜性分析 被引量:7
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作者 冯国会 张磊 +3 位作者 常莎莎 黄凯良 崔航 张雪萍 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期881-889,共9页
为提高可再生能源耦合系统供热的效果,文章以沈阳市某净零能耗建筑为例,分析了5种多能源耦合供暖系统方案的适宜性。在建筑动态负荷计算的基础上,使用TRNSYS瞬时仿真模拟软件建立了5种可再生能源耦合供热系统,对其性能进行了对比分析。... 为提高可再生能源耦合系统供热的效果,文章以沈阳市某净零能耗建筑为例,分析了5种多能源耦合供暖系统方案的适宜性。在建筑动态负荷计算的基础上,使用TRNSYS瞬时仿真模拟软件建立了5种可再生能源耦合供热系统,对其性能进行了对比分析。通过与实验数据比较,模型误差范围小于10%。分析表明:在所考虑的工况下单独空气源热泵、“光伏幕墙余热+空气源热泵”、“太阳能+空气源热泵”、单独地源热泵、“太阳能+地源热泵”供热系统机组制热性能系数COP从低到高依次为2.57,2.79,2.90,3.04,3.49;“太阳能+地源热泵”、单独地源热泵、“太阳能+空气源热泵”、单独空气源热泵、“光伏幕墙余热+空气源热泵”耦合系统的采暖季能耗从低到高依次为3882.6,4573.5,4690.5,5162.6,5460.2 kW·h。严寒地区净零能耗建筑太阳能供热量占耦合供暖系统15%为宜,建议优先采用“太阳能+地源热泵”系统,其次采用单独地源热泵系统。文章的研究成果可为可再生能源耦合系统在严寒地区的推广应用提供技术支撑,具有重要的实践意义。 展开更多
关键词 净零能耗建筑 多能耦合 供热系统 TRNSYS 严寒地区
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严寒地区太阳能-空气源热泵耦合供热系统控制策略优化研究 被引量:4
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作者 鄂闯 刘馨 +3 位作者 梁传志 冯国会 张萌 周倩楠 《建筑技术》 2023年第2期187-192,共6页
以沈阳市JR-11办公楼为研究对象,设计太阳能-空气源热泵耦合供热系统并提出不同温度限值的控制策略。利用TRNSYS软件模拟系统运行,通过比较不同控制策略下系统供热量、耗电量和太阳能集热量,预测不同控制策略下系统的节能效率。结果表明... 以沈阳市JR-11办公楼为研究对象,设计太阳能-空气源热泵耦合供热系统并提出不同温度限值的控制策略。利用TRNSYS软件模拟系统运行,通过比较不同控制策略下系统供热量、耗电量和太阳能集热量,预测不同控制策略下系统的节能效率。结果表明:太阳能集热系统控制策略优化对提高集热量影响较小,集热量仅增加188 kW;空气源热泵系统策略优化后,系统供热保证率提高了10%;系统总体控制策略优化后,系统节能率约为18.35%。 展开更多
关键词 TRNSYS模拟 多能耦合系统 控制策略 节能率
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电热氢综合能源系统建模及容量规划研究
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作者 袁晓冬 曾飞 +4 位作者 缪惠宇 侯永全 徐敦彬 张潇 梅霜 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期34-47,共14页
在“双碳”目标下,电热氢综合能源系统的应用将成为能源高效利用、多能耦合发展以及清洁低碳转型的重点战略方向。结合当前电热氢综合能源系统的国内外研究现状,首先对系统建模部分进了归纳与总结,并建立了考虑系统电热特性、自身寿命... 在“双碳”目标下,电热氢综合能源系统的应用将成为能源高效利用、多能耦合发展以及清洁低碳转型的重点战略方向。结合当前电热氢综合能源系统的国内外研究现状,首先对系统建模部分进了归纳与总结,并建立了考虑系统电热特性、自身寿命衰减特性等特点的各设备数学模型,为后续相关方向的深入研究提供一定的参考。其次,对电热氢综合能源系统的容量规划问题展开研究,并分别从系统运行策略、目标函数与求解以及当前存在问题与创新方面展开详细分析。最后,对电热氢综合能源系统的未来创新与发展进行了展望。 展开更多
关键词 电热氢综合能源系统 多能耦合 系统建模 容量规划
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碳源/汇作用下气电热综合能源系统多目标分层协调优化调度
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作者 高强 王天群 +3 位作者 高挺 王缘 陈勇杰 付蓉 《电测与仪表》 北大核心 2024年第9期12-22,共11页
观测生态系统的碳源/汇,可以有效构建碳循环过程进行二氧化碳的减排增汇。考虑到碳源/汇的观测有利于对碳的动态利用从而减少系统碳排放,为此提出一种计及碳源/汇作用下的综合能源系统日前优化调度策略。文章分析了综合能源系统中生态... 观测生态系统的碳源/汇,可以有效构建碳循环过程进行二氧化碳的减排增汇。考虑到碳源/汇的观测有利于对碳的动态利用从而减少系统碳排放,为此提出一种计及碳源/汇作用下的综合能源系统日前优化调度策略。文章分析了综合能源系统中生态碳汇作用,提出碳捕获装置的模型,根据多能流耦合转换特性进行系统建模;从系统的碳源/汇作用设备分析出发,提出碳源控制和碳汇检测指标,依据指标确立相关调节费用;以降低总运行成本、降低碳排放、提高可再生能源利用水平为总体目标,提出基于粒子群改进算法求解优化调度方案;算例结果从经济效益与环境效益两方面进行对比分析,表明考虑碳源/汇作用设备的联合调度结果可以减少综合能源系统的碳排放,优化多能流耦合下不同类型供用能设备的运行,提升系统运行经济性与环保性。 展开更多
关键词 碳源/汇 多能流耦合 综合能源系统 碳排放 优化调度
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基于天然气、地热能和太阳能的多能源耦合系统优化研究
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作者 曾蓉 胡吉 《湘潭大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第3期103-111,共9页
该文基于冷热电三联供系统、地源热泵、光伏和光热耦合的多能源耦合系统,构建了多能源耦合系统全工况优化模型,以能源、经济、环境的综合指标为优化目标,以燃气轮机的额定容量、决定是否运行燃气轮机的关键值、地源热泵供能与建筑负荷... 该文基于冷热电三联供系统、地源热泵、光伏和光热耦合的多能源耦合系统,构建了多能源耦合系统全工况优化模型,以能源、经济、环境的综合指标为优化目标,以燃气轮机的额定容量、决定是否运行燃气轮机的关键值、地源热泵供能与建筑负荷的比率、光伏面积和光热面积为优化变量,基于优先满足建筑总热需求的运行策略,以系统冷热电平衡和设备容量为约束,以粒子群算法对优化模型进行优化.提出的优化模型应用于北京的一栋宾馆建筑,得到了优化后系统的最优设备容量与运行策略,为多能源耦合系统的优化提供了参考. 展开更多
关键词 多能源耦合系统 冷热电三联供系统 运行策略 优化
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电-气-氢-热-风-光耦合综合能源系统分层级Energy Hub建模方法 被引量:1
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作者 王佳蕊 李德鑫 +4 位作者 冷峻 胡枭 王惠锋 庄冠群 张家郡 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1080-1088,共9页
随着多能融合的不断深入,综合能源系统可实现大规模可再生能源消纳。由于综合能源系统广泛涉及电、气、氢、热、风、光等多种能源形式,经典Energy Hub方法与图论Energy Hub方法在建模效率与复杂度等方面均存在局限性。文章提出了分层级E... 随着多能融合的不断深入,综合能源系统可实现大规模可再生能源消纳。由于综合能源系统广泛涉及电、气、氢、热、风、光等多种能源形式,经典Energy Hub方法与图论Energy Hub方法在建模效率与复杂度等方面均存在局限性。文章提出了分层级Energy Hub建模方法,将综合能源系统从能量输入到输出的耦合过程建模为分配层、转换层、集成层、储能层、网络层5个环节,全面涵盖了综合能源系统复杂多元的多能耦合关系,为输入与输出搭建桥梁,确保能量供需平衡。最后,通过算例分析论证了所提方法的优势与可行性,以及与传统方法在可再生能源消纳量上的提升。 展开更多
关键词 多能融合 综合能源系统 可再生能源消纳 分层级energy Hub
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超低能耗民居多能耦合供热系统能效优化设计与管理 被引量:1
7
作者 张泽华 侯敏 吴连竟 《能源与节能》 2023年第9期68-71,共4页
为了解决西北农村地区民居冬季室内供热能效低下、采暖成本偏高的问题,选取了宁夏回族自治区中卫市最具典型代表性的一户民居住宅作为研究对象,以DesignBuilder为研究工具,模拟分析了该系统下典型民居住宅整个供暖期内的供暖效果与供热... 为了解决西北农村地区民居冬季室内供热能效低下、采暖成本偏高的问题,选取了宁夏回族自治区中卫市最具典型代表性的一户民居住宅作为研究对象,以DesignBuilder为研究工具,模拟分析了该系统下典型民居住宅整个供暖期内的供暖效果与供热成本。结果表明,多能耦合供热系统相较于原有供暖方式在整个采暖期可提高平均室内温度6.48℃,提升幅度接近50%,提高热感觉指数平均值0.79,可降低采暖能耗13622.89 kW·h,降幅约为82.4%,节能效益良好。 展开更多
关键词 超低能耗 多能耦合 供热系统
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多能耦合供能系统在货运枢纽机场中的应用
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作者 胡毅威 吴旖珺 《洁净与空调技术》 2023年第1期37-40,共4页
结合《中国民航四型机场建设行动纲要(2020年-2035年)》及目前国际航空货运枢纽机场运行特点,以亚洲第一座专业性货运枢纽机场能源站工程为实例,介绍了以双工况地源热泵机组为主,水蓄能系统为辅,补以离心式冷水机组与燃气真空锅炉用以... 结合《中国民航四型机场建设行动纲要(2020年-2035年)》及目前国际航空货运枢纽机场运行特点,以亚洲第一座专业性货运枢纽机场能源站工程为实例,介绍了以双工况地源热泵机组为主,水蓄能系统为辅,补以离心式冷水机组与燃气真空锅炉用以调峰所组成的多能耦合供能系统。其通过多能互补形式,可以实现覆盖能源生产-储存-使用的区域能源综合运营管理,提高了区域能源的使用效率,产生了较好的经济性。主要从系统、经济性、策略三方面进行分析和介绍该系统在货运枢纽机场中应用的优势,为其他多能耦合供能系统的优化设计和运行提供参考。 展开更多
关键词 多能耦合 地源热泵 水蓄能 双工况 货运枢纽机场
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考虑两阶段电转气的区域综合能源系统优化调度
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作者 陈维荣 冉韵早 +1 位作者 韩莹 李奇 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1221-1230,共10页
针对区域综合能源系统的弃风弃光问题和经济成本最优问题,提出一种考虑电转气(P2G)两阶段模型的区域综合能源系统优化调度方法.首先,以电-气-热-储-氢耦合的区域综合能源系统作为研究对象,建立系统各设备模型及P2G两环节模型;接着,在相... 针对区域综合能源系统的弃风弃光问题和经济成本最优问题,提出一种考虑电转气(P2G)两阶段模型的区域综合能源系统优化调度方法.首先,以电-气-热-储-氢耦合的区域综合能源系统作为研究对象,建立系统各设备模型及P2G两环节模型;接着,在相关功率约束条件下建立系统优化调度模型;在此基础上,引入激励型电力需求侧响应,采用混合整数规划YALMIP函数对其优化,得到优化后负荷曲线,通过改变可转移负荷的用电时间以提升系统的经济性;再次,以日运行成本最小为优化目标,使用混合整数线性规划方法求解优化调度方案,并计算相应的成本;最后,结合某一地区的历史数据,利用本文所提出的优化调度方法求解电-气-热-储-氢耦合区域综合能源系统的优化调度结果,并开展不同季节、是否含P2G环节、是否考虑需求侧响应影响因素下的技术经济分析,验证了该方法的合理性和有效性.研究结果表明:考虑两阶段P2G环节后,冬、夏季系统弃风弃光量均大幅减少,经济成本分别减少32.62%和61.64%;考虑需求侧响应后,冬季系统经济成本减少比例进一步提升至33.69%. 展开更多
关键词 多能耦合 综合能源系统 P2G 需求侧响应 优化调度 经济分析
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计及需求响应的区域电—气互联系统综合优化运行分析 被引量:4
10
作者 黄海涛 王岱锋 王俊伟 《水电能源科学》 北大核心 2019年第7期200-204,共5页
针对区域电-气互联系统综合优化运行问题,研究了需求响应对系统经济安全运行的协调作用,首先通过分析激励型需求响应资源参与系统调度的原理,构造了反映负荷削减量-需求响应成本关系的多段式函数模型;然后结合以燃气发电机和天然气压缩... 针对区域电-气互联系统综合优化运行问题,研究了需求响应对系统经济安全运行的协调作用,首先通过分析激励型需求响应资源参与系统调度的原理,构造了反映负荷削减量-需求响应成本关系的多段式函数模型;然后结合以燃气发电机和天然气压缩机为耦合对象的区域电-气互联系统的调度运行特点,考虑系统安全约束,建立了计及需求响应的区域电-气互联系统综合优化运行模型,以实现综合系统的经济可靠运行;最后通过算例验证表明所提模型可行、有效,不仅可有效改善互联系统各子部分的运行稳定性,且保证了各部分的安全运行。 展开更多
关键词 电-气互联系统 耦合 需求响应 负荷削减 天然气系统约束 日调度优化
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多能源耦合系统的设计与实现
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作者 胡小飞 程武山 《上海工程技术大学学报》 CAS 2014年第1期38-42,共5页
针对能源紧缺及单一能源所造成的能源低效率利用问题,设计出一种多能源耦合系统,即将太阳能、地热能及燃气能三者耦合.根据蓄热水箱出口温度及季节的变化来选择相应的运行模式,每个模式下通过阀门、水泵及压缩机的启停实现不同能源的单... 针对能源紧缺及单一能源所造成的能源低效率利用问题,设计出一种多能源耦合系统,即将太阳能、地热能及燃气能三者耦合.根据蓄热水箱出口温度及季节的变化来选择相应的运行模式,每个模式下通过阀门、水泵及压缩机的启停实现不同能源的单个或耦合利用,从而达到夏天制冷、冬天供暖及过渡季节蓄热效果,系统现场调试运行状况良好.实现了可再生能源利用系统的多样化、高效化. 展开更多
关键词 多能源 耦合系统 运行模式 阀门 压缩机
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基于TRNSYS软件多能互补耦合系统的模拟分析 被引量:5
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作者 冯涛 杨谋存 朱跃钊 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第5期649-655,共7页
多能互补耦合系统是未来能源供应的主要形式,其核心在于因地制宜建立最小能耗组合不同的可再生能源,使得各种能源间优劣互补、相辅相成。本文基于TRNSYS软件对南京地区某科研楼的多能互补耦合示范项目进行模拟,得到太阳能-地源热泵-水... 多能互补耦合系统是未来能源供应的主要形式,其核心在于因地制宜建立最小能耗组合不同的可再生能源,使得各种能源间优劣互补、相辅相成。本文基于TRNSYS软件对南京地区某科研楼的多能互补耦合示范项目进行模拟,得到太阳能-地源热泵-水源热泵-空气源热泵多能互补耦合系统,全天候保证科研楼的供暖和制冷需求,维持55~70℃的热水供应。系统的全年最小能耗为125 MW·h,能效比(COP)约为3。系统的总造价为31.89万元,运行约2年即可回归成本,具有良好的经济效益。 展开更多
关键词 多能互补耦合系统 TRNSYS软件 全年最小能耗 能效比(COP) 总造价
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海岛供水适用的多能源耦合供电系统研究 被引量:4
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作者 高田 俞永江 +1 位作者 冯涛 康权 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期119-121,127,共4页
针对我国海岛及边远地区常规能源和淡水资源同等匮乏、新能源利用效率低等难题,提出了一种"风光互补为主、蓄电池为辅、柴油机备用"的联合供电系统。介绍了海岛海水淡化及新能源耦合技术现状,构建了基于风力发电机组、光伏阵... 针对我国海岛及边远地区常规能源和淡水资源同等匮乏、新能源利用效率低等难题,提出了一种"风光互补为主、蓄电池为辅、柴油机备用"的联合供电系统。介绍了海岛海水淡化及新能源耦合技术现状,构建了基于风力发电机组、光伏阵列组、储能装置及柴油发电机的多能源耦合供电系统,并对最大功率跟踪、蓄电池充放电管理、自适应控制调节等关键技术进行了研究和探讨。应用结果表明,多能源耦合供电系统可为海岛供水提供稳定可靠的电力保障,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 海岛供水 海水淡化 多能源耦合 最大功率跟踪
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考虑垃圾处理与调峰需求的可持续化城市多能源系统规划 被引量:24
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作者 王泽镝 滕云 +1 位作者 回茜 陈哲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期3781-3796,共16页
随着"垃圾围城"的日益加剧及城市能源体系中多种能源形式间相互融合的不断深入,垃圾处理设施供能与多能源系统间的相互影响和作用越来越成为城市能源系统规划所需考虑的重点问题之一。针对计及能源化利用型废物处理设施的城... 随着"垃圾围城"的日益加剧及城市能源体系中多种能源形式间相互融合的不断深入,垃圾处理设施供能与多能源系统间的相互影响和作用越来越成为城市能源系统规划所需考虑的重点问题之一。针对计及能源化利用型废物处理设施的城市多能源系统规划问题,该文研究废物处理设施的能源供需特性及其调峰潜力,提出垃圾焚烧电厂和污水制气设施参与电网气网调峰策略,构建可持续性多能源系统规划模型。最后参考东北某市的实际能源与垃圾堆存量数据,建立可持续化城市多能源系统规划仿真模型,仿真结果及分析表明,该文提出的多能源系统规划模型可有效降低城市多能源系统规划成本,实现垃圾处理能力、垃圾供能与调峰需求间的高效协调。 展开更多
关键词 垃圾处理 负荷调峰 多能源耦合 系统规划 可持续性
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综合能源系统关键技术与国际标准化综述 被引量:10
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作者 范建斌 孟昭军 +1 位作者 单沫文 吕良君 《电网与清洁能源》 CSCD 北大核心 2023年第12期1-9,共9页
综合能源系统(multi energy coupling system,MECS)根据电、热、气等多种能源类型的互补特性以及能量梯级利用原则,对多能系统进行协调优化运行,是提高新能源消纳率和能源利用率的重要解决方案。其发展是由控制气候变化、能源供应安全... 综合能源系统(multi energy coupling system,MECS)根据电、热、气等多种能源类型的互补特性以及能量梯级利用原则,对多能系统进行协调优化运行,是提高新能源消纳率和能源利用率的重要解决方案。其发展是由控制气候变化、能源供应安全和可再生能源规模化提高能源效率的预期驱动的。随着能源革命的不断推进和综合能源系统的广泛应用,国际标准化工作对于综合能源系统相关行业的高质量发展变得更加重要。首先,该文对综合能源系统所涉及的关键技术方向进行了梳理和分析;然后,对综合能源系统领域相关国际标准的发展现状进行了分析和总结;最后,对相关领域的国际标准化发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 综合能源系统 新能源 低碳评估 微电网 需求响应 国际标准化
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基于多类型储能的新型综合能源技术路线研究 被引量:1
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作者 贾承宇 王驰中 +2 位作者 陈衡 徐钢 陈宏刚 《能源科技》 2023年第1期62-66,共5页
为实现对风能、太阳能等新能源的高效利用,构建清洁低碳的能源体系,研究多类型储能的新型综合能源技术已成为迫切需要。本文通过总结包括电氢储能在内的各类新能源储能技术,并从能量特性、时空特性、经济特性对多种储能进行特点分析,得... 为实现对风能、太阳能等新能源的高效利用,构建清洁低碳的能源体系,研究多类型储能的新型综合能源技术已成为迫切需要。本文通过总结包括电氢储能在内的各类新能源储能技术,并从能量特性、时空特性、经济特性对多种储能进行特点分析,得出抽水蓄能和压缩空气储能具备大规模运行的能力,氢能具有较大的发展潜力和应用前景,电池储能具有设备形态需求契合好的优势,这4种储能方式具有一定的耦合潜力。最后,设计了2种多类型储能的综合能源系统,以供未来研究参考。 展开更多
关键词 多类型储能 耦合潜力 综合能源系统 储能技术特性 技术路线
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