基于负荷预测的西安某大型商场冰蓄冷空调系统运行策略研究

摘要

随着我国现代化建设的快速发展，建筑能耗问题日益凸显，建筑能耗中空调系统能耗占据较大比重，且与工业用电负荷相重叠，造成电力尖峰负荷，加剧了电网的峰谷负荷差，导致白天电力供应紧张、而夜间电力却无法有效利用。在大型公共建筑中采用冰蓄冷空调系统可以很好的实现电力负荷的“移峰填谷”，提高电网负荷率。但冰蓄冷空调系统若采用常规空调系统的运行策略，并不能很好的突出其工艺优势，会造成日间冷负荷需求高峰期的供不应求，或是夜间制冰过多次日无法充分利用，造成能源的浪费，从经济性角度而言，也会增加运行费用。因此，制定合理的运行策略对冰蓄冷空调系统的优化节能运行，具有重要意义。
　　本文针对西安赛格国际购物中心的冰蓄冷空调系统，分析了该空调系统的运行现状，基于外部气象因素与历史冷负荷数据，建立基于外部输入的自回归冷负荷模型（ARX模型）对购物中心进行逐时冷负荷预测。其次，在已知逐时冷负荷的基础上，采用优先权法以经济、节能为目标对冰蓄冷空调系统的运行策略进行优化。根据空调期日冷负荷以100％负荷日、75%负荷日、50%负荷日和25%负荷日为例，对其进行运行策略的具体研究，分析了优化后的冰蓄冷空调系统较普通空调系统所具有的经济性优势。最后基于以上运行策略对该建筑的冰蓄冷空调系统进行节能特性研究，分析了采用冰蓄冷空调系统后对电网负荷率的影响以及减少火力发电后可实现的节能减排。
　　仿真结果表明：采用ARX模型对该建筑进行逐时冷负荷预测，简单可行，具有良好的预测精度，平均相对误差小于5%，能够有效的预测逐时冷负荷。基于逐时冷负荷预测使用优先权法对实验建筑制定经济、节能的优化运行策略后，较普通空调系统在全年空调期内将实现削峰量1.96×106kW·h，填谷量3.0×106kW·h，将节约7.39%的运行费用（约35万元）。该建筑采用冰蓄冷空调系统可使整个西北电网的日负荷率增加0.002237%，减少供电煤耗2645.7tec，实现CO2减排7112.96t。

目录

声明

1绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外的研究现状

1.3研究目标与研究内容

2西安赛格国际购物中心冰蓄冷空调系统

2.1冰蓄冷空调系统工艺

2.2冰蓄冷空调系统的工作原理

2.3冰蓄冷空调系统的工作模式

2.4冰蓄冷空调系统的运行现状

2.5本章小结

3冰蓄冷空调冷负荷预测方法

3.1 ARX模型

3.2冷负荷的影响因素

3.3冷负荷预测模型分析与仿真

3.4本章小结

4冰蓄冷空调系统运行策略优化及经济性分析

4.1冰蓄冷空调系统运行策略优化

4.2冰蓄冷空调系统运行策略的实施

4.3 冰蓄冷空调系统的能耗与经济性分析

4.4本章小结

5冰蓄冷空调系统节能特性分析

5.1电网负荷率

5.2冰蓄冷空调系统的碳减排分析

5.3本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间研究成果

附录 能耗计算的基础数据