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一等奖:华电电力科学研究院多能源互补分布式能源微网示范项目(华电电科)

2016-08-29 18:25:42 5e

2016年度中国分布式能源优秀项目一等奖:华电电力科学研究院多能源互补分布式能源微网示范项目

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申报企业:华电电力科学研究院

企业概况

华电电力科学研究院隶属中国华电集团公司,是国有全资的科研机构,主要从事火力发电技术研究、水电及新能源发电技术研究、煤炭检验检测及清洁高效利用研究、质量标准咨询及检验检测、分布式能源技术研究等,是集团公司和电力行业发电技术研究和技术创新的机构,同时也是集团公司国内外技术合作及人才培养和员工技能培训的平台。目前拥有8个分院、38个专业部门、3家全资子公司、1家控股公司和4家参股公司。

2011年12月,国家能源局批复设立“国家能源分布式能源技术研发(实验)中心”。研发中心依托中国华电集团公司建设,与中科院工程热物理研究所进行合作,由华电电力科学研究院在杭州负责实施建设。研发中心与华电电力科学研究院合署办公,下设5个专业研究室,主要包括规划设计及标准研究室、燃气动力技术研究室、动力余热利用技术研究室、蓄能及控制技术研究室、系统集成及测试技术研究室。

作为国家能源局下设的分布式能源技术研究和推广应用平台,研发中心将致力于建设国家级分布式能源公共数据库和信息服务中心,搭建国家级的公共研发与试验测试平台,构建具有国际领先水平的分布式能源技术研发体系,为分布式能源产业发展提供技术、示范、标准以及人才等方面的支撑。

项目背景

分布式能源作为《国家能源科技“十三五”规划》的重要发展方向之一,受到了国家的高度重视, “多能源互补利用的分布式供能技术”等列入发展规划,作为节能减排,调整能源结构,发展新能源战略产业的重要举措。

分布式能源在国内起步较晚,但随着天然气西气东输等工程的建设,发展也较迅速。尤其是近年经济发展的需要以及对于能源品质要求的不断提高,各高校、研究所和企业单位都在积极开展相关技术和设备的研究开发,国内已建成投产多个分布式供能项目。虽然分布式能源系统有着众多优势,但国内首批建设的分布式供能项目并不是很成功,一方面是因为国内尚未放开电力市场,用户所发电力在上网方面存在一定阻力;另一方面是由于分布式供能系统的配置不合理,大量较高温度的废热没有充分利用,没有体现出其能量梯级利用的优势。

项目简介

国家能源分布式能源技术研发(实验)中心主要由分布式光伏和天然气冷热电三联供系统组成,设计总装机容量为995kW,建设2×315kW燃气内燃机发电机组,65kW微型燃气轮机发电机组,分布式光伏发电设备300kW(其中单晶硅140kW、多晶硅130kW、薄膜光伏30kW),铅酸蓄电池100kWh,锂电池50kWh,超级电容50kW±15s,冰蓄冷供能系统,是由多种分布式电源和负荷构成的区域微能源网供能系统。

实验平台共十二种运行工况,设计能源利用效率设计最高值超过90%、节能率达到25%。实现电力自发自用、智能控制、多余上网、余缺网补。实验平台各子系统:

1 原动机子系统:系统安装容量为315kW燃气内燃机2台,65kW燃气轮机1台。预留燃气轮机与内燃机认证测试机位各1个,最大可测试容量为兆瓦级。原动机系统可以开展的实验研究主要有原动机系统性能检测、原动机系统认证实验、变工况时原动机配置方案研究等。

2 太阳能利用子系统:包括幕墙光伏和屋顶光伏以及太阳能碟式斯特林发电单元。

3 蓄能子系统:结合蓄能技术,包括电池储能单元、烟气蓄热单元、移动蓄热车等,同时满足制冷和供暖的需求,削峰填谷。在此基础上,与辐射制冷与独立新风末端系统结合,将使该系统能效比发挥到最大,与常规系统相比能耗减少60%以上。

4 余热利用子系统:余热利用子系统利用高温烟气,将水加热为高温蒸汽,给吸收式机组提供热源,同时也可以利用余热锅炉生产热水,提供正常生活的热水。在该系统中,余热利用装置主要有余热锅炉、烟气热水型、蒸汽型溴化锂吸收式机组。

5建筑节能及监测系统:建筑能耗量化管理主要是监测和管理照明、电梯等特殊设备、生活计公共用水、中央空调系统等用能情况,是实现建筑节能的关键环节,建筑能耗实时计量监测管理系统技术是一项帮助用户对建筑能耗进行量化分析、按量收费和科学评价的信息化管理技术,也是一项通过量化管理来实现节能目标的一种建筑节能技术。

冰蓄冷空调末端采用低温送风变风量形式,通过降低送风温度技术,节约空调风系统建设的投资,降低空调风系统运行能耗约30%。低温送风变风量系统可以充分利大温差低温送水技术,进一步节约空调水系统的投资、降低运行费用,从而大大提空调系统的整体效能。

6 微网能量管理系统:微网能量管理系统(MEMS)功能控制分布式电源的输出功率和分布式负荷的保存运行数据供运行人员调用分析;实现冷、热、电各种能源的综合优化,以保证整个微网系统的经济运行为目标,以满足安全性、可靠性和供电质量要求为约束条件,对分布式发电供能系统的电源进行优化调度、合理分配出力,实现分布式能源微网系统的优化运行。

获奖理由

通过燃气内燃机、微燃机和光伏太阳能发电、储能、蓄热,形成多能源互补,充分利用天然气发电后烟气余热为华电电力科学研究院区供冷、供热,实现了优质能源的梯级合理综合利用,整个系统能源综合利用效率可达80%以上,属于典型的区域智慧能源网供能系统。




责任编辑: 吴昊

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