摘要
随着化石能源短缺和环境污染问题的日趋严重,清洁能源和可再生能源的利用倍受重视。生物质能联合光伏的冷热电联供系统不仅能够实现能量的梯级利用,而且能充分利用可再生能源,是未来重要的供能系统之一。论文研究新疆地区生物质能联合光伏的冷热电联供系统,旨在为其实际应用提供参考。 论文针对生物质能联合光伏的冷热电联供系统进行优化配置,得到系统的最优容量,在优化结果的基础上,得到了冷热电联供系统在不同运行方式下的3E综合效益,最终对不同冷热电联供系统进行多目标综合评价,得到本论文研究系统的优势。具体的研究内容如下: 首先,对生物质能联合光伏的冷热电联供系统的原理进行了介绍,对系统中的燃气内燃机、光伏电池、吸收式制冷机、压缩式制冷机以及燃气锅炉进行了建模,建立了系统的能量流模型和评价指标。 其次,根据系统的供能方案,以一次能源节约率、年成本节约率和二氧化碳减排率为指标,建立了系统的优化目标函数,利用遗传算法对系统进行了优化求解。结合新疆乌鲁木齐某兵团园区案例的全年冷热电负荷,使用Python对系统进行了优化,得到了系统容量配置结果,以及其在能源和环境方面的优势。 再次,基于系统优化配置结果,以日成本节约率、日一次能源节约率和日二氧化碳减排率为评价指标,研究了冷热电联供系统四种不同的运行方式。并基于所选案例的冷热电负荷,对冬季典型日、夏季典型日和过度季典型日在四种不同运行方式下的3E综合效益进行了计算,得到适合系统的最优运行方式。 最后,根据优化配置结果和最优运行方式,对包括本文所研究系统在内的五种不同的冷热电联供系统进行了多指标综合评价,从能源、经济、环境和社会四个方面对五种不同的冷热电联供进行综合比较,得出了综合排序,并给出了生物质能联合光伏的冷热电联供系统的优势。