热电沼气联供系统冬季性能试验研究

为了解决农村地区生活热水、生活燃气和冬季采暖的问题,研发了光伏、光热和沼气互补的新型热电气联供系统,笔者在2014年12月12日~2015年3月31日在甘肃民勤地区进行了室外试验,测试并研究了该系统在整个采暖季内的产能性能。研究结果表明在整个供暖期该系统发电量260.7 k Wh,总产沼气110.71 m3,试验户供暖期共用680.70 kg标煤,比达到试验户同等温度水平的对比户节约标煤5819.30 kg。理论分析了系统的节能环保性和能源经济性,与传统供能系统相比,该一体化热电气联供系统每年为农户可节省用能费用11046.20元,投资回收期为4.37年,太阳能主动供暖节能率可达到89.5%。试验研究为建设美丽乡村提供理论指导和借鉴。     

面向低碳村镇的可再生能源热电联供系统仿真与优化

为促进中国农村可再生能源转型与绿色低碳发展,实现低碳村镇的新时期建设目标,以湖北省新星村为研究案例,基于农村用能需求及可再生能源资源禀赋分析,提出了一种风、光、生物质互补的可再生能源热电联供系统。以最低成本与最低平均电价为系统目标函数,以热电覆盖率及生物质利用率为系统评价指标,构建了基于HOMER Pro仿真系统的农村可再生能源热电联供模型,通过仿真分析与容量优化获得了新星村可再生能源系统的构建方案,即由功率674kW的光伏、功率200kW的风力发电机和功率500kW的CHP热电联供机组及外部热源构成最佳系统框架,此时最低系统成本与电价分别为2.30×107元/a和0.986元/(kW·h)。进一步敏感性分析结果表明,电力负荷提高会导致系统成本及电价上升,名义折现率提高会降低成本但导致电价上涨,生物质日输入量对经济指标无影响。减排评估结果表明,相较于传统供能方式,系统年减排量达410.77t,相当于新星村传统供能方式下年排放量的28.19%,减排效益明显。该可再生能源供能系统整体经济性与实用性良好,可为农村地区能源转型与低碳村镇的建设提供参考。     

三级恒温沼气热电联供系统性能分析

基于“温度对口,能量梯级利用”的原则,设计了新型的三级恒温沼气热电联供系统。本文根据兰州地区实际情况,设计了日发电量为960kwh的三级恒温沼气热电联供系统,并从理论上对本系统进行分析。结果表明,该系统年节约标准煤约125吨,能源利用效率85．67％,系统火用利用效率47．26％,系统投资回报期2．5年。     

氢燃料电池热电联供系统的关键问题研究

基于氢燃料电池的热电联供系统作为一种高效环保的分布式能源利用方式,在国内尚属新鲜事物。针对分布式氢能热电联供系统研发中的关键问题进行系统的分析,阐述了建筑能耗现状、国内外政策及产业情况,针对国内环境进行用户需求分析,最后分述了制氢系统、燃料电池系统、整机功率等级的选型以及储水罐容积计算、二氧化碳回收系统的问题。分析结果为家用燃料电池热电联供仿真模型的搭建以及实际物理系统的试制提供了一定指导。     

生物质燃气冷热电联供系统性能分析

为提高能源的利用效率,缓解传统能源短缺及其利用过程中带来的环境问题,设计了一种以内燃机为驱动装置的生物质燃气冷热电联供系统,对其能量流程进行了分析,并以北京市某面积为10 000 m2的宾馆为例,对该系统在热跟随和电跟随两种运行模式下的设备选型、燃料消耗量和补电量以及能效、经济和排放性能进行了分析比较。通过比较可知,联供系统在电跟随模式下比在热跟随模式下的一次能源利用率高4.3%,缩短投资回收期1.4年,但少减排254.9 t CO2。因此,该生物质气冷热电联供系统在热跟随模式下的环境效益较好,在电跟随模式下的能源效益和经济效益更佳。     

用热泵作被动式太阳房辅助热源的研究

北方寒冷地区，农村直接爱益式被动式太阳房在采暖季节室内温度较低，舒适性差。本研究采用热泵辅助供暖的方式对被动式太阳房在采暖季节进行供暖实验，通过与煤炉、电加热器、分散式锅炉供暖的比较，验证了该方法的可行性。同时对热泵供暖进行优化，找出影响热泵３供暖性能及年成本价格的因素，并对其在小城镇的推广做了分析。结果表明，热泵作为被动式太阳房在北方寒冷地区及电力充沛而集中供暖有困难地区的辅助热源是可行的。     

吸收式热泵对生物质直燃烟气余能利用的影响研究

针对生物质热电联产系统烟气直接排放造成的能源浪费等问题,本文提出一种利用吸收式热泵梯级回收烟气余热的系统,分析了生物质直燃锅炉的■平衡,利用Aspen Plus软件模拟了烟气余热回收系统,并基于模拟数据进行■分析和节能环保效益分析。结果表明:生物质直燃锅炉的■效率为40.36%;烟气余热回收系统的■效率达32.89%,■损失主要分布在排烟损失;相比于未回收排烟余热的生物质直燃热电联产系统,加入烟气余热驱动的吸收式热泵辅助供暖后,系统的烟气余热回收利用率、节能率和综合能源利用率分别提升了11.06%、4.79%和6.70%;每个采暖季供热量可折合标煤2088.56 t,相应地可减排CO_2、SO_2、NO_X和碳粉尘分别为5 206.78 t、17.75 t、15.66 t和1 402.22 t。因此,利用吸收式热泵回收生物质直燃烟气余热具有可观的节能环保效益。     

夏热冬冷地区冬季采暖的研究进展分析

夏热冬冷地区居住建筑冬季供暖的需求日益迫切,如何选择适宜于夏热冬冷地区使用的采暖技术,供暖方式不能一概而论,需要根据室外的气候特点、建筑形式、能源结构、人民生活习惯和经济能力、和环境保护等多方面综合考虑因地制宜。进行相关的研究和讨论是十分必要的,本文综述分析夏热冬冷地区冬季采暖的研究进展,为该地区供暖方案的选择提供一定的参考。     

Haiwell PLC在供暖供热设备中的应用

内蒙古自治区是一个地大物博、人口比较稀少的地区,农村集中供暖困难。现在使用的传统供热供暖设备以煤炭作为能源,环境污染严重,采用电能则能很好地避免污染等问题。本文详细介绍了Haiwell PLC在供暖供热设备中的应用,通过管道系统集中控制供热,对解决农村集中供暖问题有实际意义。     

混联式混合动力卡车经济性优化

为了提高混联式混合动力卡车的燃油经济性,充分发挥混合动力系统发动机与电机转速、转矩协调优化的特点,基于INCAFLOW实现了台架系统效率试验自动标定,再使用MATLAB进行离线仿真,优化混合动力模式相关标定数据,并进行转毂试验验证。结果表明,该方法在整车起停控制策略不变的情况下,有效提高了整车燃油经济性。     

间接供热的热管式生物质气化炉的开发

利用固体生物质气化建立小规模分布式热电联供系统需要廉价而有效的热电转换设备,比较适合的小型设备有微型燃气轮机和燃料电池,这两种设备要求的燃气热值较高,属中热值燃气。因此,在小规模分布式热电联供系统中生物质的气化需要一种能够产生中热值燃气、操作方便和安全可靠的气化炉。这种中热值燃气是依靠生物质间接气化获得,而高温热管间接供热是效果最好的一种供热方式。为此。开发了一种新型间接供热的热管式生物质气化炉,以满足分布式热电联供系统转换设备的要求。     

地热能的利用

人类很早以前就开始利用地热能，例如利用温泉沐浴、医疗，利用地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。但真正认识地热资源并进行较大规模地开发利用却是始于20世纪中叶。现在许多国家为了提高地热利用率，而采用梯级开发和综合利用的办法，如热电联产联供，热、电、冷三联产，先供暖后养殖等。地热能的利用可分为     

混联型混合动力汽车能量管理策略优

对一种混联型混合动力系统运行工况进行了分析.基于发动机、电机和蓄电池的效率图,建立了混联型混合动力汽车充电工况和放电工况的系统效率模型.放电工况以系统放电效率最大为优化目标,充电工况根据蓄电池荷电状态不同,分别以系统充电效率最大、系统充电效率与充电功率乘积最大为优化目标,对混合动力系统能量管理策略进行了优化研究,获得了汽车在不同运行条件下的发动机、电动机和发电机的最优控制转矩及转速.燃油经济性仿真结果显示,该混合动力系统在NEDC循环工况下的整车燃油消耗降低36.95%.     

环境因素对户用光伏板发电效率的影响

光伏发电系统在单体建筑中被越来越广泛地使用,但是在实际运行条件下,他们的性能得不到理想的发挥,例如环境温度、风速和太阳辐照度等环境因素对户用光伏面板的效率有着重要影响。对位于中国甘肃省武威市民勤县的一座单体建筑在冬季供暖期间进行光伏发电系统试验研究,该试验测试用于量化户用光伏面板的性能和运行特性。试验结果表明,该光伏面板的最大效率为14.75%,最小效率为11.52%;效率最大平均值为13.82%,最小平均值为12.78%。     

我国能源系统发展现状分析

从能源消费总量和能源消费结构两个方面分析了世界及我国的能源概况,在此基础上,全面阐述我国能源系统存在的主要问题,并针对这些问题,结合我国实际情况,提出了我国能源系统未来发展的基本策略,包括优化能源结构、提高能源效率、大力发展新能源以及推广循环经济发展模式.     

330m2日光温室秸秆气化炉的设计

秸秆作为一种十分重要的可再生能源随着生物质能源轻化技术的发展以及秸秆气化集中供气技术日渐成熟,有效地解决了农村植物秸秆有效利用问题,节约了能源,减少了对环境的污染。为此,阐述了330m^2秸秆气化炉的技术设计依据及总体设计方案,为黑龙江省及我国北方寒冷地区日光温室供暖提供了新的热源装置。     

生物质致密成型原料预处理技术研究进展及试验初探

生物质是宝贵的可再生资源,对其进行能源化利用可有效解决当前日益严峻的能源和环境问题,生物质致密成型是实现其能源化利用的重要手段,对该技术具备的技术优势、基本原理及存在的问题进行分析。重点介绍生物质致密成型原料预处理技术中的物理及化学预处理国内外研究进展,并进行相应的试验研究。分析表明通过适宜的预处理手段改善生物质原料的成型特性并提高制品品质,将成为促进生物质资源高效利用的重要方式。压制试验显示烘焙预处理使稻秸成型能耗降低11.52%,制品密度提高7.99%,制品热值提高15.01%,制品强度可满足使用要求。该类预处理方式能有效降低成型能耗、提高制品热值,节能增热效果显著。     

符合能量梯级利用原则的污水厂污泥沼气热电联产系统研究

污水厂中污泥资源丰富,经厌氧消化所得的沼气是很好的清洁能源,在污水厂中沼气的普遍利用方式是沼气热电联产。文章针对目前国内污水厂沼气工程运行中的一些不足,提出一套符合能量梯级利用原则的污泥中温厌氧消化沼气热电联产系统,并针对青岛地区某污水厂的实际情况进行分析。通过计算,改进后系统全年可净多发电量165.21万k Wh,2.2年后可回收投资,经济及环境效益显著。该系统对于提高污水厂能源利用率,降低污水厂运行能耗具有一定工程借鉴意义。     

北方寒冷地区万只封闭式(有窗)蛋鸡舍通风系统的设计及应用

改善蛋鸡舍的通风,创造鸡舍内良好的小气候环境,是封闭式蛋鸡舍保证封鸡的健康和提高鸡的生产能力的一个重要方面。为了进一步探求北方地区,特别是寒冷地区闭式笼养鸡舍的通风问题,我们本着“充分利用自热、合理节约供风采暖,充分利用自然通风,辅以机械通风”的原则,结合热工学、传热学、空调理论及鸡的生理生物特性,计算设计并在大庆建立了万只笼养蛋鸡舍的通风系统。该系统通过了生产考核,收到了良好的效果,可作为北方寒冷地区建万只鸡场的通风模式推广应用。     

太阳能热泵沼气工程供能系统㶲分析与优化

通过对太阳能热泵沼气工程供能系统进行分析,找到能量利用薄弱环节;利用Matlab软件对系统状态参数进行变量非线性最优化问题求解,得出提升系统效率的具体措施与方法,并进行了验证性实验,同时研究了个别状态参数和设备性能参数对系统效率的影响。结果表明:优化后可将系统效率从18.44%提升至28.99%。状态参数(蓄热水箱温度t v)以及性能参数(热泵系统CCOP(year)和集热器效率ηcol)对系统的效率影响很大,其中蓄热水箱水温提高1℃,系统效率将提高0.58%;CCOP(year)值每提高一个单位值,系统效率将提高5.94%;集热器效率ηcol值提高一个百分点,效率将提高0.045%。