储能子系统对微型冷热电联供系统的影响

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原文请详见《储能科学与技术》2015年第4卷第6期（点击阅读原文即可获得），作者：刘倩囡，付忠广，边技超。单位：华北电力大学。


导 读


分布式冷热电联供系统作为传统分布式供能系统的延伸，在继承传统系统能量分级利用优点的同时，其供能效率和经济性都有很大的提升。为保证系统冷、热、电负荷按照既定的规律变化，维持能量的输出与负荷需求相匹配，确保较高的运行效率，创新地加入储能子系统。本文通过定性分析的方法，针对储能子系统在分布式冷热电联供系统中的作用展开讨论，结合微型冷热电联供系统的模拟结果，对储能子系统进行初步的设计和计算，证明储能子系统的加入对分布式冷热电联供系统的效率和稳定性均有提升。


节能减排是关系到我国社会经济发展的长期瓶颈问题，是我国发展战略性新兴产业的重中之重。作为传统分布式供能系统的进一步提升，分布式冷热电联供系统能够对能源进行出色的阶梯综合利用，是集高能源综合利用率、低污染物排放量、布置灵活及运行安全等特点于一身的新兴技术。我国目前的发展主要集中于上海、广州、北京等地区，各工业发达国家也都着力于在现有建筑中加入分布式冷热电联供系统。针对目前的分布式冷热电联供系统，虽在供能效率和经济性上都比传统分布式供能系统有了很大的提升，但是针对居民区、办公场所或一些商业场合来说，其冷、热、电负荷并非按照既定的规律变化。为了保证系统正常运行且不至造成无端的浪费，能量的输出与建筑物的负荷需求应保证一致。
储能系统便能很好地解决这个问题。所谓储能，便是在系统需求低谷时储存能量，在系统需求高峰时将所储存的能量释放出来，可简称为“移峰填谷”。发达国家对于储能系统的应用早在第三次工业革命时便已经普及。国内储能系统起步较晚，多应用于大型风电、太阳能电站中，其主要功能包括削峰填谷、新能源接入、电能质量改善等，却鲜少涉及微型系统。因此，在微型冷热电联供系统中加入储能子系统，将发电技术、制冷制热技术以及储能技术通过系统集成在一起，构成完整的能量梯级利用系统，成为目前新兴的发展方向。
本文基于定性与定量分析相结合的思路，针对国家支撑项目“微型移动式燃气轮机冷热电联供技术及示范”中所设计的微型移动式冷热电联供系统，分析储能子系统的加入对该系统性能的影响，并对储能子系统进行初步的设计和讨论。

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