酒店类建筑光伏-冷热电联供系统的优化与性能分析

摘要

随着能源短缺与环境问题越来越严重，提高能源利用率与开发利用可再生能源作为解决能源与环境问题的有效手段受到越来越多的关注。其中冷热电三联供系统与可再生能源结合的分布式能源系统，通过能源梯级利用与多能源互补，可以有效提高供能系统能源利用率，减少化石燃料消耗与污染物排放，近年来得到广泛的推广应用。 本文以上海三家五星级酒店为研究对象，以经济性为目标，对冷热电三联供与光伏发电系统结合的分布式能源系统（CCHP+PV）的配置优化与系统性能进行了研究。首先根据建筑的相关信息，使用DeST软件对酒店全年逐时负荷进行模拟计算，并根据相关规范与酒店实际能耗情况，得到了全年逐时电负荷与热水负荷。其次以最佳经济性为目标，内燃机与光伏板的额定发电功率为优化对象，利用HOMER软件对CCHP+PV系统的内燃机与光伏发电系统最佳耦合功率进行研究。研究表明：在上海的电价与天然气价格下，酒店A、B、C的最佳内燃机额定功率为相应建筑最大电负荷的60%、70%、80%，光伏发电系统最佳额定功率为相应建筑最大电负荷的100%、100%、90%。最后，将CCHP+PV系统与分供系统及CCHP系统进行比较，以一次能源利用率、年总费用节约率、二氧化碳减排率为评价指标，对系统的热力性能、经济性能与环保性能进行评价分析。结果表明：CCHP+PV系统在酒店类建筑中经济性能与环保性能均有一定优势，酒店A、B、C的CCHP+PV年总费用节约率分别为11.88%、4.70%、1.86%，均高于CCHP系统；二氧化碳减排率分别为46.87%、40.79%、46.19%，相较CCHP系统有较大提升；在热力性能方面，CCHP+PV系统的一次能源利用率较低，但可以有效减少化石燃料消耗。

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