微燃机CCHP系统动态能耗及运行经济性分析

摘要

微燃机CCHP系统是建立在能量梯级利用基础上，集供电、供冷和供热为一体的综合能量系统，具有良好的节能效益和经济效益。国内微燃机CCHP系统经济性研究往往基于建筑估算负荷，进行静态经济性分析，不能较好体现机组实际运行的性能。因此，本文基于建筑动态负荷，建立了微燃机CCHP系统动态仿真模型，从而计算获得系统的动态运行经济性。本文的主要工作和成果如下：
　　 (1)以杭州燃气集团三幢办公楼为建筑对象，利用现场实测和EnergyPlus软件模拟相结合的方法获得目标建筑全年逐时负荷。结果表明，三楼办公区域实测负荷与模拟值吻合较好，EnergyPlus参数设置合理，可用于目标建筑全年逐时负荷模拟，模拟得到的全年逐时负荷可用于微燃机CCHP系统动态仿真。
　　 (2)基于模块化思想，运用Matlab/Simulink软件建立微燃机CCHP系统模型，并利用实测数据验证了模型的可靠性。结果表明，微燃机和烟气直燃机关键性能参数仿真值与实测值偏差均在10％以内，吻合较好，可用于微燃机CCHP动态能耗仿真。
　　 (3)根据杭燃微燃机CCHP系统动态能耗仿真结果，从热经济和技术经济角度分析了CCHP系统的运行经济性。结果表明，微燃机CCHP系统夏季一次能源利用率高于冬季，吸收式制冷循环有利于提高一次能源率。微燃机CCHP系统与两种常规供能系统相比，年节能率分别为2.29％和3.50％。微燃机CCHP系统年(火用)效率稍高于两种常规供能系统，但相差不大。烟气全部利用情况下，与两种常规供能系统相比，微燃机CCHP系统的节能率可提高为18.69％和20.13％。所以在现行配置下，优化机组运行可提高CCHP系统的节能效益。在杭州现行能源价格下，微燃机CCHP系统与两种常规供能系统相比，年运行费用可分别节省5.05万元和3.70万元。
　　 目前，微燃机CCHP系统初投资还过高，系统附加投资偿还年限还很长。因此，制定合理的能源价格或采取政府补贴形式来提高CCHP系统的经济性十分必要。