小型燃气分布式能源系统的设计

发表时间:2020/6/29   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:杨阳
[导读] 摘要:中国目前的环境污染非常严重,其能源效率相对较低。
        合肥燃气集团有限公司  安徽省合肥市  230075
        摘要:中国目前的环境污染非常严重,其能源效率相对较低。面对这种情况,分布式能源系统以其环保、节能、可靠的能源供应和高经济效益等优点得到了广泛的应用。然而,该系统在使用中还存在许多问题,如技术不成熟、并网难等。因此,本文主要对小型分布式能源系统进行研究,并试图探索其具体的优化设计方案,以提高其能量效率,改善其调节热电冷负荷的难度,保证充足的能源供应。
        关键词:小型分布式;能源系统;设计
        经济发展使得社会对煤、石油等能源产生了更大的需求,然而这些资源都具有着不可再生的特性,及至现阶段,这些能源已经趋近于枯竭。虽然核能具有再生性,且能源供应能力较高,但其安全陛却限制了这种能源的普及。因此,能源的利用率成了全社会与全人类的关注重点。传统功能系统为中央系统,这种系统不仅供能效率低,供能质量差,还会给环境带来明显的负面效应。与之相比,分布式能源系统则可以实现供能效率和供能质量的有效改善,减少给环境造成的不良影响,故可成为未来能源系统的一大发展方向。
        1小型分布式系统的优点
        1.1提高电网的安全稳定性
        集中供电系统会使电网中积存下大量的电力,在供应过程中使电网不断膨胀,最终导致电力供应处于危险的波动状态,供电在安全性与稳定性上大大降低。小型分布式系统可以实现供电系统与电网的良好结合,在电力供应过程中可以确保供电的安全性与稳定性。
        1.2建设简单,费用花销少
        与传统的集中供电系统不同,小型分布式系统通常是就近安装,自动化运行,不仅可以更大程度地配合用户使用,避免了远距离输配能源造成的损失,还能减少管理人员的设置,减少管理费用的花费。再加上较小的体积、占地面积与装机容量,更是减少了相应系统配备的投资,故在经济性和灵活性上要远远高于集中供电系统。此外,小型分布式系统在投资上也要比传统机电站节省得多,仅为一般燃煤汽轮机的40%左右。对于不支持电网铺设与分散程度高的地区,小型分布式系统足以支持其日常用电所需。
        1.3可兼容多种燃料,环保性能优越
        小型分布式系统为了确保能源利用率高,所使用的能源多为燃气、坑口废气等情节性能源或再生性能源,单次利用率较高,极少产生废气,不会对当地环境造成严重污染。
        2小型分布式能源系统设计及其现状
        2.1小型分布式能源系统设计概述
        小型分布式能源系统设计技术是电力行业核心竞争力,很多企业不断发展现有的小型分布式能源系统设计技术,其中小型分布式能源系统设计技术主要包括设计前准备、人员管理、设备进度、工作进度、各项指标完成状况等各个细节,其中还包括电力质量跟踪、图纸确认、材料确认等,这些环节都会影响电力行业质量,所以需要提前防范,以免对系统质量造成严重影响。
        2.2小型分布式能源系统设计现状
        目前,在设计过程中,小型分布式能源系统设计技术存在较多问题,最终导致设计质量难以得到保证。在电力管理过程中,由于某些客观原因,导致技术人员对电力项目很难深入,而图纸不完整也会造成很多问题,最终导致完工日期受到影响,整体设计质量得不到保证。在小型分布式能源系统设计过程中需要严格审查设计各方面资料,确保技术人员按照图纸资料进行设计,同时技术人员也要针对图纸进行多级审核,这样才能不断提高电力质量管理。
        2.3小型分布式能源系统设计原则
        小型分布式能源系统使用比较方便快捷,在能源利用率上远高于传统电网,所以在进行小型分布式能源系统设计过程当中需要按此基本原则进行设计。也就是说,设计过程中需科学地确定系统的容量,以确保系统被充分使用。从而实现项目较高的经济效益和取得较高的成功率。同时也要针对小型分布式能源冷、热、电进行匹配优化设计,确保能源利用率高效,实现用户与小型分布式能源系统无缝对接。


        2.4冷热电三联供的优化设计
        小型分布式能源系统中系统容量为主要核心内容,在进行小型分布式能源系统设计过程当中,需要充分考虑可靠性及经济效益,容量过大,系统难以长期高负荷运行,就会大大降低能源利用率,从而失去经济实用价值;容量过小,则会满足不了用户需求,失去能源供应可靠性。小型分布式能源系统应实现电能、热能和冷能三联产。在设计系统容量时,应合理配置冷、热、电三个要素,实现冷能、低级热能和高级电能之间相互协调,如图1为小型分布式能源系统工作原理。
        用户负荷是重要数据之一,它会直接影响系统容量设置,系统运行状况也会受到影响。它反映了用户的需求及未来发展的需要,使设计方案更优更合理,更加贴近用户。为了减少冷能、热能、电能之间结构矛盾,保证电网的稳定运行,需要对小型分布式能源系统进行优化提高,从而实现微电网和大电网之间并网运行。在较低用电负荷时向电网输送电能,并且在用电负荷高时从电网进行电能补充。小型分布式能源系统能快速启动进行电源补充,大大提高了用户和电网的安全可靠性。同样,小型分布式能源系统也可以在用户的热负荷较低时向热能网输送热能,并且在热负荷较高时从热能网获得热能,以保障用户的正常生活。
        现在一些传统居民区内,小型分布式能源系统功率一般不会超过1500kW,基本可以满足整个年度用电、供热需求。所以在此基础上小型分布式能源系统可以选择燃气-蒸汽回收模式,该设备需要有蒸汽机、汽轮机、废热锅炉,并具有加热、冷却、发电系统,以保证用户对热电需求。
        3提高小型分布式能源系统设计技术管理的策略
        3.1深化特点分析,优化规划设计
        将小型分布式能源系统设计进行深入分析,对于小型分布式能源系统设计规划来说是一项重要手段。电力工程设计时间较长,在进行电力工程设计过程中需要针对工程特点进行优化设计,有针对性进行大特征、小特点设计,这样才能明显提升设计方案,科学有效保证设计质量。
        3.2积极转变思想,实现技术创新和突破
        转变思想才能使技术有所突破,在进行电力工程设计过程中,为了提高整体工程质量,需要不断突破现有技术,在现有技术中增加一些奇思妙想,将其与传统技术充分结合,才能在技术上有所创新和突破,充分发挥新技术的优势。小型分布式能源系统设计需要从以下几点进行:
        (1)充分发挥设计人员质量安全意识,不断调动设计人员主观能动性,与此同时需要不断增强他们的工作责任心。对于小型分布式能源系统设计进度需要放宽视野,全方位把控,以质量求发展。
        (2)提高设计人员专业技术水平,不断提高技能和理论知识,对于一些特殊工种,工人需持证上岗,经过考试合格后才能上岗。
        3.3突出节能环保理念
        小型分布式能源系统设计需追求节能环保理念,充分考虑材料的功能特性,并结合小型分布式能源系统未来发展状况制定设计方案。加强可持续发展要求,加快我国资源节约型社会步伐建设。
        4结束语
        未来,我国能源生产和供应方式将从集中式大规模生产为主的模式逐步向“集中式供应与分布式就地利用相结合”发展。小型分布式能源系统在设计过程中应遵从安全、可靠、经济、环保的设计原则。本文通过对小型分布式能源系统现状分析及优化设计方法促进小型分布式能源系统发展进行探讨,希望可以对一些读者给于借鉴。
        参考文献
        [1]葛兴凯,古云蛟.分布式能源系统规划设计软件分析对比[J].电器与能效管理技术,2015(3).
        [2]岑岭山.分布式能源系统优化设计及发展模式建议[J].中国电业(技术版),2011(2).
        [3]丁陈禹,林昆哲,吴志峰,王守森.分布式能源系统优化设计[J].苏州:人民电力出版社,2015.
        [4]马文斌,李永宁,戴为信,顾峰.分布式能源系统优化设计[J].国外电力,2017.
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