Новости

Dec 04, 2023

Оптимизация стратегии работы комбинированной системы охлаждения, отопления и электроснабжения на основе технологии накопления энергии

Научные отчеты, том 13,

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 2928 (2023) Цитировать эту статью

1280 Доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Технология хранения энергии является ключом к достижению политики выбросов углекислого газа. Целью работы является повышение общей производительности комбинированной системы охлаждения, отопления и электроснабжения геотермального теплового насоса (ТЭЦ-ГТН) с помощью аккумулятора. Предложена новая стратегия работы (двухточечный режим) путем управления работой энергоблока. Энергоблок имеет два режима работы: простой и режим работы с номинальным КПД от аккумуляторной электрической батареи. Новую стратегию работы сравнивают с традиционной ПТЭЦ-ГШП без аккумулятора. Цели оптимизации включают коэффициент экономии первичной энергии, коэффициент сокращения выбросов углекислого газа и годовой общий коэффициент экономии затрат. В качестве эталонной системы используется независимая система GSHP. Мультипопуляционные генетические алгоритмы выбираются для решения задачи оптимизации. Для исследования выбрано здание гостиницы. Оптимальная конфигурация системы сцепления рассчитывается в соответствии со стратегией электрической нагрузки. Наконец, результаты показывают, что система ТЭЦ-ГШТ имеет лучшую производительность при новой стратегии эксплуатации по сравнению с традиционной ТЭЦ-ГШТ (коэффициент экономии первичной энергии увеличивается на 5,5%; годовой коэффициент сокращения выбросов углекислого газа увеличивается на 1%; ежегодный коэффициент сокращения общих затрат увеличивается на 5,1%). В этом документе представлены ссылки и предложения по стратегии интеграции и эксплуатации ТЭЦ-ГШП в будущем.

Поскольку ситуация в энергетике и окружающей среде становится все более серьезной, все большее внимание уделяется энергосбережению и сокращению выбросов1. Система ТЭЦ может обеспечить многоступенчатое использование энергии и эффективно снизить выбросы углекислого газа2. Его преимущества привели к его быстрому развитию в области энергосбережения и защиты окружающей среды3. Ноджаван и др.4 реализовали возобновляемую энергию в микроэнергетической сети, чтобы смоделировать эту систему. Цзэн и др.5,6,7 использовали гибридный алгоритм оптимизации роя частиц и генетический алгоритм для динамической оптимизации системы CCHP с учетом нелинейности оборудования. Учитывая мощность оборудования и распределение энергии в системе, результаты оптимизации были проверены по сравнению с традиционной системой по трем аспектам: уровень энергосбережения, коэффициент снижения выбросов углекислого газа и годовая общая стоимость. Сохейли8 рассматривал новую систему ТЭЦ, включающую фотоэлектрические модули, ветряные турбины и твердооксидные топливные элементы, в качестве первоочередной цели. Лу и др.9 предложили стратегию сезонной эксплуатации распределенной энергетической системы, которая использовала процесс аналитической иерархии для определения веса и гибридного алгоритма оптимизации роя частиц для дифференциальной эволюции для решения модели. Фэн и др.10 изучили производительность системы с точки зрения различных методов охлаждения и оптимизировали систему CCHP на основе гибридного чиллера. Су и др.11 оптимизировали и проанализировали ключевые рабочие параметры системы ТЭЦ-ГШТЭ на основе комплексных преимуществ экономии, энергосбережения и защиты окружающей среды. Чу и др.12 рассматривали налог на выбросы углерода как целевую функцию и сравнивали преимущества и недостатки совместной системы снабжения ТЭЦ-ГШП различных типов зданий. Ян и др.13 разработали новую микросетевую структуру ТЭЦ с хранилищем энергии на основе сжатого воздуха, в основном учитывая использование энергии и каскадное использование энергии. Ли и др.14 сравнили совмещенную систему CCHP-GSHP с теплообменником с системой CCHP-GSHP без теплообменника. Чжан и др.15 сравнили преимущества и недостатки четырех методов охлаждения, а именно: абсорбционного холодильника с отходящим теплом, электрического холодильника, газоабсорбционного холодильника и геотермального теплового насоса в системе ТЭЦ. Арабкусар и Сади усовершенствовали гибридную конфигурацию системы производства электроэнергии. Система имеет хорошие комплексные характеристики по сокращению выбросов углекислого газа16; Сади и др.17,18 проанализировали преимущества использования солнечной энергии и энергии биомассы в Индии; Шойби и др.19 проанализировали и обобщили применение солнечной энергии в энергетических системах.