07-区域能源中综合能源系统的模拟计算平台开发.ppt

区域能源中综合能源系统的区域能源中综合能源系统的模拟计算平台开发模拟计算平台开发乔镖乔镖中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院目目 录录研究背景研究背景1模拟计算平台功能需求分析模拟计算平台功能需求分析2 综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究3模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示4目目 录录研究背景研究背景1模拟计算平台功能需求分析模拟计算平台功能需求分析2 综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究3模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示4研究背景研究背景北方区域供热、北方区域供热、热电联产热电联产可可再再生生能能源源技技术术、余余热热利利用用、三三联联供供技技术术、蓄蓄能能技技术术的的区区域域级级利利用用满足供冷供热需求满足供冷供热需求早期区域能源技术早期区域能源技术技术和形式多样化技术和形式多样化区域能源技术的发展区域能源技术的发展综合能源系统综合能源系统研究背景研究背景模拟计算方法模拟计算方法系统形式复杂系统形式复杂各系统存在耦合关系各系统存在耦合关系系统能耗计算系统能耗计算仿真优化设计仿真优化设计难度高难度高相关模相关模拟拟方法方法研究研究较较少少对专业对专业人人员员技技术术水平要求高水平要求高计计算工作量大算工作量大简简化化计计算准确算准确度低度低模拟计算平台的开发模拟计算平台的开发的必要性的必要性目目 录录研究背景研究背景1模拟计算平台功能需求分析模拟计算平台功能需求分析2 综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究3模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示4模拟计算平台功能需求分析模拟计算平台功能需求分析目标目标使用方便快捷使用方便快捷适用范适用范围广广计算分析准确全面算分析准确全面常规设计参数常规设计参数（容量、效率等）（容量、效率等）典型能源系统形式典型能源系统形式输出各设备逐时能耗和输出各设备逐时能耗和工况参数工况参数完成系统中各用能设备的逐时能耗准确计完成系统中各用能设备的逐时能耗准确计算和运行工况分析算和运行工况分析操作方便快捷操作方便快捷适用范围广适用范围广冷热电三联供系统冷热电三联供系统内燃机内燃机中温、缸套水泵溴化锂冷却泵溴化锂冷却塔溴化锂机组负荷侧循环泵地源热泵系统地源热泵系统地源热泵热泵地源侧水泵热泵负荷侧水泵常规常规辅助辅助冷热源冷热源电制冷燃气锅炉电制冷冷冻泵电制冷冷却泵电制冷冷却塔管网输配系统管网输配系统二级网变频水泵能源能源站站三三联供系供系统电电制冷制冷燃气燃气锅炉炉地源地源热泵系系统典型系统典型系统各系统存在耦合关系各系统存在耦合关系模拟计算平台功能需求分析模拟计算平台功能需求分析目目 录录研究背景研究背景1模拟计算平台功能需求分析模拟计算平台功能需求分析2 综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究3模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示4综合能源系统模拟计算平台综合能源系统模拟计算平台地源热泵系统地源热泵系统辅助冷热源辅助冷热源三联供系统三联供系统运行策略：运行策略：各系统灵活组合各系统灵活组合应用模式：应用模式：综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究功能介绍功能介绍输入参数：输入参数：区域区域逐时逐时冷热电负荷冷热电负荷气象数据信息气象数据信息机组运行时间控制机组运行时间控制机组额定容量（制热量、额定制冷量、额机组额定容量（制热量、额定制冷量、额定发电量）定发电量）机组额定效率机组额定效率机组设计水温机组设计水温机组性能曲线机组性能曲线计算结果：计算结果：各设备逐时能耗（耗电量、各设备逐时能耗（耗电量、耗煤量）耗煤量）各设备逐时进出流量、水温各设备逐时进出流量、水温各设备逐时能效各设备逐时能效水泵逐时流量、扬程水泵逐时流量、扬程系统全生命周期成本系统全生命周期成本综合能源系统模拟计算平台综合能源系统模拟计算平台综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究计算模型计算模型变频泵输变频泵输配系配系统统逐时负荷得到流量G后，根据系统阻力特性曲线系统阻力特性曲线求出扬程H求出相似曲线特征值相似曲线特征值K，然后根据工频特性曲线，采用等效率法计算逐时相似工况的综合效率综合效率逐时能耗逐时能耗变频泵变频泵模型模型综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究计算模型计算模型三联供系统三联供系统综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究计算模型计算模型地源热泵地源热泵额定制冷量、制热量、额定制冷量、制热量、COP系统性能文件系统性能文件不同水温下的不同水温下的机组机组COP不同不同PLR下的下的FFLPPLR0%25%50%75%100%FFLP0.00%24.97%49.56%69.02%100.00%表表 FFLP与与PLR关系表关系表综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究计算模型计算模型冷却塔冷却塔系统部分负荷性能文件系统部分负荷性能文件燃气锅炉燃气锅炉 冷水机组冷水机组目目 录录研究背景研究背景1模拟计算平台功能需求分析模拟计算平台功能需求分析2 综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究3模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示4模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示计算案例计算案例 选取北京北京地区某项目区域，包含居住建筑和商业建筑，总供能建筑面积为20万，其中居住建筑不采用集中供冷。区域采用由 冷冷热电热电三三联联供供+地源地源热泵热泵+燃气燃气锅锅炉炉+冷水机冷水机组组 组组成的复合式能源系成的复合式能源系统统。区域内区域内 住宅住宅+商商业业 建筑建筑模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示计算案例计算案例输入模拟计算平台：输入模拟计算平台：北京地区气象文件北京地区气象文件区域全年逐时负荷区域全年逐时负荷各系统设备的额定参数（容量、效率、流量、扬程）各系统设备的额定参数（容量、效率、流量、扬程）典型设备性能曲线典型设备性能曲线模拟仿真模拟仿真设备动态曲线逐时模拟结果系统建模冷、热、电逐时负荷综合能源系统模拟计算平台综合能源系统模拟计算平台模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示计算案例计算案例模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示计算案例计算案例模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示计算案例计算案例模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示综综合能源系合能源系统统分分项项能耗能耗综综合能源系合能源系统统各子系各子系统统承担比例承担比例计算案例计算案例总结总结对对燃气冷热电三联供燃气冷热电三联供+地源热泵地源热泵+锅炉锅炉+冷水机冷水机组组的综合区域能源系统的能耗数学模型和模的综合区域能源系统的能耗数学模型和模拟计算方法进行研究。拟计算方法进行研究。模拟计算平台使用简便，能够大幅简化综合模拟计算平台使用简便，能够大幅简化综合型区域能源系统的设计计算过程，减少工作型区域能源系统的设计计算过程，减少工作量，提高计算效率。量，提高计算效率。模拟计算平台将进行更多能源形式系统的研模拟计算平台将进行更多能源形式系统的研究，可以为今后的区域能源设计和研究工作究，可以为今后的区域能源设计和研究工作提供工具。提供工具。