【摘 要】
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能源短缺和环境污染问题使得能源部门越来越关注化石燃料节约和可再生能源发展等问题。将冷热电联供系统与生物质气化相结合是利用生物质资源的可靠且可持续的方式。基于此本研究提出了对生物质气化冷热电联供系统的多目标优化,以对我国在利用生物质能源和减少建筑能耗方面提供一些参考价值。首先,本研究讨论了在系统中加入电制冷设备和蓄热罐的可行性,就系统构成、设备选择和运行原理对系统进行了分析。在运行策略方面提出了一种
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能源短缺和环境污染问题使得能源部门越来越关注化石燃料节约和可再生能源发展等问题。将冷热电联供系统与生物质气化相结合是利用生物质资源的可靠且可持续的方式。基于此本研究提出了对生物质气化冷热电联供系统的多目标优化,以对我国在利用生物质能源和减少建筑能耗方面提供一些参考价值。首先,本研究讨论了在系统中加入电制冷设备和蓄热罐的可行性,就系统构成、设备选择和运行原理对系统进行了分析。在运行策略方面提出了一种改进的混合策略,分析了系统在以电定热、以热定电、改进的混合策略的运行原理。对四种生物质原料(玉米秸秆、木屑、麦秸和稻草)驱动的三种运行策略(以热定电、以电定热和改进的混合策略)下的系统配置进行了优化。把电制冷提供的冷负荷与总冷负荷之比、发电机组和蓄热罐的容量作为独立优化变量,实现了基于生物质气化冷热电联供系统在三种运行策略下经济、能源、环境和综合方面的多目标优化。结果表明玉米秸秆更有利于改善系统的经济、环境和综合性能,而木屑颗粒更有利于改善系统能源性能。然后,对系统在成本、能耗、排放分配的结果进行了详细的分析。分析结果表明从能源角度优化的系统中电制冷容量大于从其他角度优化的系统中电制冷容量。蓄热罐的加入有助于提升系统在以电定热下的性能。系统在改进的混合策略下产生了最好的性能,而在以电定热下系统的性能最差。系统在改进的混合策略下的最优年度总成本、年度一次能源消耗、年度CO2排放量分别为79.79×10~4(?)/年、95.57×10~8k J/年、-239.39t/年。系统的盈利完全得益于馈入政策。最后,讨论了激励政策的变化对系统在改进的混合策略下经济性能的影响,对气化效率、电网效率、发电效率、电价等相关参数对系统的敏感性进行了分析。结果表明,系统的设备容量和经济效益不受激励系数的影响。敏感性分析得出气化效率对系统性能的影响最大。
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