考虑氢储的光伏-冷热电联供系统的双层优化研究

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作者 何哲晨 刘锋平 +2 位作者 许野 王旭 李薇 《太阳能学报》 北大核心 2025年第1期567-578,共12页

为实现可再生能源的高比例消纳和控制温室气体排放,以包含光伏和氢储的“冷-热-电”联供系统为研究对象,针对传统的耦合光氢的冷热电联供系统管控存在的配置和运行割裂问题,在对系统进行仿真建模的基础上,构建系统配置和运行交互关联的... 为实现可再生能源的高比例消纳和控制温室气体排放,以包含光伏和氢储的“冷-热-电”联供系统为研究对象,针对传统的耦合光氢的冷热电联供系统管控存在的配置和运行割裂问题,在对系统进行仿真建模的基础上,构建系统配置和运行交互关联的双层优化模型,使用KKT条件对其进行求解,最终生成了系统的最优供能策略,表现出良好的经济性。此外,多余的电力转化为氢气形式储能,有助于提升能源利用效率。 展开更多

关键词 太阳能 制氢 冷热电联供系统 双层优化模型 KKT条件

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基于全生命周期评价的冷热电联供系统优化研究

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作者 许小刚 嵇晓鹏 王惠杰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期360-368,共9页

天然气与太阳能互补是提高能源利用率和实现节能减排的有效方法,该文构建一种光-气-储互补的冷热电联供(CCHP)系统。基于全生命周期理论,以一次能源节约率、总污染物减排率为目标函数,建立冷热电联供系统优化模型,应用遗传算法对系统变... 天然气与太阳能互补是提高能源利用率和实现节能减排的有效方法,该文构建一种光-气-储互补的冷热电联供(CCHP)系统。基于全生命周期理论,以一次能源节约率、总污染物减排率为目标函数,建立冷热电联供系统优化模型,应用遗传算法对系统变工况运行下的容量配置进行优化;将物质回收阶段纳入全生命周期评价,并在运输阶段考虑燃料运输。结果表明:经优化后,CCHP系统电跟随(FEL)策略可实现较好的节能减排效益。分供(SP)系统在物质回收阶段对环境的影响微乎其微,CCHP系统燃料运输能耗量远低于SP系统。 展开更多

关键词 冷热电联供系统 生命周期评估 能源消耗 污染物排放

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燃气轮机耦合聚光光伏光热冷热电联供系统性能评价与优化研究

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作者 楚尚玲 张衡 +1 位作者 陈海平 高丹 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1948-1959,共12页

基于天然气的稳定、连续、热值高、运输便捷和太阳能的清洁、环保、可再生的优势互补,提出了一种微型燃气轮机耦合低倍聚光光伏/光热(LCPV/T)的冷热电联供系统。建立了以一次能源节约率、二氧化碳减排率、年度总成本节约率和[火用]效率... 基于天然气的稳定、连续、热值高、运输便捷和太阳能的清洁、环保、可再生的优势互补,提出了一种微型燃气轮机耦合低倍聚光光伏/光热(LCPV/T)的冷热电联供系统。建立了以一次能源节约率、二氧化碳减排率、年度总成本节约率和[火用]效率为目标的优化模型,并采用强度帕累托进化(SPEA-II)优化算法与优劣解距离法(TOPSIS)和权熵法结合的决策方法综合求解模型,获得Pareto最优解。结果表明:当LCPV/T面积为48.09 m^(3),LCPV/T体积流量为50 L/h,低温水源热泵容量为80.41 kW,高温水源热泵容量为250.03 kW,燃气锅炉容量为400.11 kW,余热回收锅炉换热效率为96.07%时,冷热电联产(CCHP)系统综合性能最好。优化后,系统全年平均一次能源节约率、二氧化碳减排率、年度总成本节约率和(火用)效率相较于优化前分别提升7.11%、6.46%、4.35%和5.64%。 展开更多

关键词 聚光光伏光热 冷热电联供系统 性能评价 TRNSYS软件 多目标优化

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燃气轮机冷热电联供系统优化与节能经济性研究 被引量：28

4

作者 孔祥强 李瑛 +1 位作者 王如竹 黄兴华 《暖通空调》 北大核心 2005年第7期4-8,共5页

以满足冷、热、电负荷需求时能源运行成本最低为优化目标,建立了联供系统经济最优化模型。结合实际应用场合负荷需求验证了联供系统的节能性和经济性。指出联供系统最优化运行模式与电气价格比有关,当电气价格比较低时,分供系统运行更... 以满足冷、热、电负荷需求时能源运行成本最低为优化目标,建立了联供系统经济最优化模型。结合实际应用场合负荷需求验证了联供系统的节能性和经济性。指出联供系统最优化运行模式与电气价格比有关,当电气价格比较低时,分供系统运行更经济。分析了各性能参数对系统经济性的影响,结果表明燃气轮机发电效率、吸收式制冷机的制冷系数及烟气余热回收效率对联供系统的经济性影响较大。 展开更多

关键词 燃气轮机冷热电联供系统 系统优化 节能经济性 热回收效率 技术性能

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楼宇冷热电联供系统的变工况及热力学分析 被引量：20

5

作者 刘凤强 张时飞 +1 位作者 潘卫国 曹家枞 《动力工程》 CSCD 北大核心 2002年第5期2005-2010,1958,共7页

燃气轮机的楼宇冷热电联供系统是一种有前途的节能和环保的能源系统 ,该文对 1个已运行了 4年的系统进行了变工况和热力学分析计算 ,得出了该系统在夏季的设计负荷和变工况条件下能源效率和效率的数据 ,并进行了讨论和给出了结论。图 ... 燃气轮机的楼宇冷热电联供系统是一种有前途的节能和环保的能源系统 ,该文对 1个已运行了 4年的系统进行了变工况和热力学分析计算 ,得出了该系统在夏季的设计负荷和变工况条件下能源效率和效率的数据 ,并进行了讨论和给出了结论。图 3表 3参 1 展开更多

关键词 楼宇 冷热电联供系统 变工况 热力学 YONG效率 总能效率 燃气轮机

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基于燃料电池的建筑冷热电联供系统研究现状和趋势 被引量：10

6

作者 陈曦 肖翀 +1 位作者 荣军 李文彬 《湖南理工学院学报（自然科学版）》 CAS 2017年第2期81-85,共5页

阐述了目前基于燃料电池的建筑冷热电联供系统在集成分析、热力性能、综合评价及多目标优化等四个方面的研究进展,分析了联供系统在部件耦合关系、驱动系统形式、评价指标、优化方法研究中存在的问题,提出了研究的方向和趋势.

关键词 燃料电池 冷热电联供系统 集成分析 热力性能 多目标优化

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微型燃气轮机冷热电联供系统的热经济性分析 被引量：6

7

作者 杨晚生 郭开华 《暖通空调》 北大核心 2012年第1期80-83,共4页

在分析系统成本构成的基础上,运用热经济系数评价模型对系统的设备投资成本、运行成本和燃料成本进行了计算,分析了设备投资成本、燃料成本和运行时间对系统热经济系数的影响。结果显示,燃料成本和运行时间对系统的热经济系数影响较显著... 在分析系统成本构成的基础上,运用热经济系数评价模型对系统的设备投资成本、运行成本和燃料成本进行了计算,分析了设备投资成本、燃料成本和运行时间对系统热经济系数的影响。结果显示,燃料成本和运行时间对系统的热经济系数影响较显著,降低燃料单价和增加系统每天运行时间会减小系统的热经济性系数。 展开更多

关键词 微型燃气轮机 冷热电联供系统 热经济系数 设备投资成本 燃料成本 运行时间

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冷热电联供系统多时间尺度滚动优化运行方法研究 被引量：12

8

作者 王智 陶鸿俊 张玲 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期276-285,共10页

为解决源-荷供需能量不匹配的问题,提出了针对冷热电联供(CCHP)系统的多时间尺度滚动优化运行方法。该策略按照“日前-日内”2个阶段逐级制定机组出力计划,分别构建了以日前运行成本最低为目标的日前优化模型以及以滚动时域内购电成本... 为解决源-荷供需能量不匹配的问题,提出了针对冷热电联供(CCHP)系统的多时间尺度滚动优化运行方法。该策略按照“日前-日内”2个阶段逐级制定机组出力计划,分别构建了以日前运行成本最低为目标的日前优化模型以及以滚动时域内购电成本和储能出力变化惩罚成本最低为目标的日内滚动优化模型,由此得到冷热电联供系统平滑出力计划。在日前优化中考虑多种储能模式对CCHP系统运行经济性的影响;日内滚动优化阶段确定了最佳滚动时长为4 h。结果表明:多元储能模式能够提高CCHP系统的运行经济性;多时间尺度滚动优化不仅可以提高和保证CCHP系统运行的经济性,而且能够有效降低源-荷的波动性对实际系统运行的影响。 展开更多

关键词 冷热电联供系统 多时间尺度 滚动优化 多元储能

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区域型冷热电联供系统负荷特征及匹配分析 被引量：5

9

作者 李春蝶 王亮 《制冷与空调（四川）》 2016年第1期5-8,14,共5页

为指导冷热电联供系统设计选型,选取某分布式能源项目中所有的公共建筑建立De ST模型,以计算冷热负荷,根据建筑性质按照逐时逐月分摊比例方法计算逐时生活热水和电负荷,通过总结冷热电负荷日变化、月变化以及热(冷)电比,得出公共建筑群... 为指导冷热电联供系统设计选型,选取某分布式能源项目中所有的公共建筑建立De ST模型,以计算冷热负荷,根据建筑性质按照逐时逐月分摊比例方法计算逐时生活热水和电负荷,通过总结冷热电负荷日变化、月变化以及热(冷)电比,得出公共建筑群负荷匹配特征,以此优化系统设备配置。 展开更多

关键词 冷热电联供系统 区域供冷 负荷特征 负荷匹配

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多时间尺度滚动优化在冷热电联供系统中的优化调度研究 被引量：5

10

作者 王智 陶鸿俊 +2 位作者 蔡文奎 张玲 孟金祥 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期298-308,共11页

为解决可再生能源和用户负荷波动所造成的能量供需不平衡问题,该文提出多时间尺度优化运行方法。该方法建立“日前-日内滚动-实时调整”的三阶段优化模型来逐级优化机组出力,日前阶段考虑环境成本,日前优化以日运行成本最低为目标,日内... 为解决可再生能源和用户负荷波动所造成的能量供需不平衡问题,该文提出多时间尺度优化运行方法。该方法建立“日前-日内滚动-实时调整”的三阶段优化模型来逐级优化机组出力,日前阶段考虑环境成本,日前优化以日运行成本最低为目标,日内滚动优化以滚动控制时域内购能成本和机组出力变化惩罚成本最低为目标,实时调整优化以设备功率总调整率最小为目标,最终得到设备的实时平滑出力计划。日前阶段比较不同的系统结构对CCHP系统日运行成本的影响,并确定了最佳的系统结构。仿真结果验证了所提策略的准确性,优化结果显示:多元储能模式能降低CCHP系统的运行成本;多时间尺度滚动优化不但能提高CCHP系统的运行经济性,而且能减小设备的功率波动,减小设备运行损耗。 展开更多

关键词 冷热电联供系统 储能 反馈 多时间尺度优化 波动率 不确定性

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分布式冷热电联供系统集成设计与优化研究进展 被引量：18

11

作者 王江江 王壮 +1 位作者 杨颖 武静 《分布式能源》 2017年第2期1-10,共10页

科学合理的系统集成与优化是一种提升分布式冷热电联供系统的能效、减少成本、降低温室气体排放的有效方法,文章综述了当前分布式冷热电联供系统的集成设计与优化研究进展。基于联供系统热(冷)电比输出特性与用户动态负荷供需匹配的原则... 科学合理的系统集成与优化是一种提升分布式冷热电联供系统的能效、减少成本、降低温室气体排放的有效方法,文章综述了当前分布式冷热电联供系统的集成设计与优化研究进展。基于联供系统热(冷)电比输出特性与用户动态负荷供需匹配的原则,归纳总结了冷热电联供系统四种典型的集成设计方法,结合冷热电联供系统的运行策略,分析讨论了联供系统优化过程中的优化变量、目标函数、求解算法及约束条件等四方面的研究进展,提出了现有系统设计与优化研究的不足之处和研究趋势,为分布式冷热电联供系统的设计与运行提供一定的参考。鉴于能源可持续发展要求,多能互补的分布式冷热电联供系统将迎来新的发展,系统集成设计与优化方法研究也将成为必不可少的环节。 展开更多

关键词 分布式冷热电联供系统 集成设计 运行策略 优化

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燃料电池及其在冷热电联供系统中的应用 被引量：7

12

作者 鲁德宏 《暖通空调》 北大核心 2003年第1期91-93,102,共4页

分析了燃料电池的原理和主要特点 ,认为磷酸燃料电池 (PAFC)是目前技术最成熟、商业化程度最高的民用燃料电池 ;熔融碳酸盐燃料电池 (MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)和质子交换膜燃料电池 (PEMFC)是最有希望的商业化的燃料电池 ,以上... 分析了燃料电池的原理和主要特点 ,认为磷酸燃料电池 (PAFC)是目前技术最成熟、商业化程度最高的民用燃料电池 ;熔融碳酸盐燃料电池 (MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)和质子交换膜燃料电池 (PEMFC)是最有希望的商业化的燃料电池 ,以上燃料电池以热电联产方式运行时总效率可达 80 %以上 ,且环境污染小。简要介绍了燃料电池的冷热电联供系统的流程及工程应用。 展开更多

关键词 燃料电池 冷热电联供系统 热源 能量转换效率

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主动储能调控在冷热电联供系统中的节能效果 被引量：1

13

作者 杨启超 李连生 《储能科学与技术》 CAS 2014年第4期316-321,共6页

节能性是评价冷热电联供系统的重要指标之一。阐述了分布式冷热电联供系统中主动储能调控方法的原理。基于用户侧负荷特性和燃气轮机变工况运行规律的分析,采用相对节能率作为评价联供系统节能性的指标,以夏季冷电并供时的饭店类型建筑... 节能性是评价冷热电联供系统的重要指标之一。阐述了分布式冷热电联供系统中主动储能调控方法的原理。基于用户侧负荷特性和燃气轮机变工况运行规律的分析,采用相对节能率作为评价联供系统节能性的指标,以夏季冷电并供时的饭店类型建筑典型负荷为案例,探讨主动储能调控在分布式冷热电联供系统中的节能效果及影响因素。结果表明,与常规分产系统相比,无主动储能的相对节能率为11.8%,主动储能调控的联供系统相对节能率为21.6%。相对节能率的大小受到电压缩制冷系统性能系数和用户负荷冷电比的影响,电压缩制冷系统性能系数越高则联供系统相对节能率越低,用户负荷冷电比越高,联供系统相对节能率越高。 展开更多

关键词 冷热电联供系统 储能 节能 用户负荷

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浅谈分布式区域冷热电联供系统 被引量：4

14

作者 孔祥强 王如竹 黄兴华 《中国建设信息》 2002年第F10期1-7,共7页

建筑节能已成为我国节能技术领域的重要议题。冷热电三联供技术是充分利用低品位热能的一种有效手段,该系统能源综合利用率高,一般均可达到70%以上。本文阐述了分布式区域冷热电联供系统的原理和特点,提出一种基于热气机的天然气能源岛... 建筑节能已成为我国节能技术领域的重要议题。冷热电三联供技术是充分利用低品位热能的一种有效手段,该系统能源综合利用率高,一般均可达到70%以上。本文阐述了分布式区域冷热电联供系统的原理和特点,提出一种基于热气机的天然气能源岛系统。并指出充分推动分布式区域冷热电联供技术的应用,对于能源节约、环境保护、能源安全以及资本有效运作具有十分重要的意义。 展开更多

关键词 冷热电联供系统 分布式能源系统 环境保护 天然气建筑节

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楼宇冷热电联供系统节能性研究 被引量：6

15

作者 孔祥强 李华 +1 位作者 曲磊 尹严明 《能源工程》 2010年第2期62-65,共4页

以济南地区一幢六层住宅楼冷、热、电负荷计算为基础,对基于小型燃气内燃机和微型燃气轮机的楼宇冷热电联供系统进行节能性研究。对系统余热利用情况和一次能耗率PER值进行计算,并将计算结果与分供式能量系统进行了比较,得出楼宇冷热电... 以济南地区一幢六层住宅楼冷、热、电负荷计算为基础,对基于小型燃气内燃机和微型燃气轮机的楼宇冷热电联供系统进行节能性研究。对系统余热利用情况和一次能耗率PER值进行计算,并将计算结果与分供式能量系统进行了比较,得出楼宇冷热电联供系统的节能性。研究结果表明,系统余热利用情况和主要设备运行效率是影响楼宇冷热电联供系统节能性的主要因素,系统方案选择应兼顾考虑应用场合冷、热、电负荷需求比例情况。 展开更多

关键词 冷热电联供系统 分供式能量系统 一次能耗率 节能性

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冷热电联供系统微燃机机组配置和运行优化 被引量：12

16

作者 王志光 黄志鹏 +1 位作者 王玉璋 翁史烈 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期338-344,共7页

基于粒子群优化算法,进行了以微燃机为核心的冷热电联供系统规划和优化设计,以系统经济性、环保性和节能性为目标,优化了微燃机机组的配置,研究了机组配置和运行策略对冷热电联供系统规划设计和性能的影响规律,提出和分析了微燃机机组... 基于粒子群优化算法,进行了以微燃机为核心的冷热电联供系统规划和优化设计,以系统经济性、环保性和节能性为目标,优化了微燃机机组的配置,研究了机组配置和运行策略对冷热电联供系统规划设计和性能的影响规律,提出和分析了微燃机机组串联、并联、串并联3种运行模式。结果表明:在串并联运行模式下,冷热电联供系统的性能得到大幅提升,机组的工作区间扩大,系统的启停次数减少;串并联模式更适用于负荷波动大的用户,能高效保障用户的冷热能供给。 展开更多

关键词 冷热电联供系统 微燃机 配置优化 运行模式

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数据中心冷热电联供系统全工况热力性能分析 被引量：2

17

作者 戴文婷 饶政华 +1 位作者 廖胜明 袁晓奕 《建筑节能》 CAS 2016年第11期9-14,共6页

建立了夏热冬冷地区某数据中心天然气冷热电联供系统全工况数学模型。得到了燃气轮机和双效溴化锂机组的全工况性能规律,计算了系统夏季典型日冷热电输出及一次能源利用率、相对节能率,并比较了设备容量配置对系统性能的影响。结果表明... 建立了夏热冬冷地区某数据中心天然气冷热电联供系统全工况数学模型。得到了燃气轮机和双效溴化锂机组的全工况性能规律,计算了系统夏季典型日冷热电输出及一次能源利用率、相对节能率,并比较了设备容量配置对系统性能的影响。结果表明,数据中心总冷负荷相对常规建筑较大,联供系统夏季典型日的热力性能总体较高。在研究范围内,增大溴冷机组容量或减小电制冷机组容量,有利于提高系统的总体一次能源利用率和相对节能率。本研究为数据中心冷热电联供系统的设计和运行优化提供依据。 展开更多

关键词 冷热电联供系统 燃气轮机 全工况性能 数据中心

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采用有机工质喷射器制冷的SOFC/MGT冷热电联供系统性能分析 被引量：3

18

作者 游怀亮 韩吉田 刘洋 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期840-850,共11页

为了提高分布式供能系统中化石能源的能源综合利用效率,提出了一种采用有机工质喷射器制冷的SOFC/MGT冷热电联供系统.首先建立并验证了该联供系统的数学模型,然后研究了空燃比、SOFC工作压力、SOFC入口温度、ORC工质流率等系统关键设计... 为了提高分布式供能系统中化石能源的能源综合利用效率,提出了一种采用有机工质喷射器制冷的SOFC/MGT冷热电联供系统.首先建立并验证了该联供系统的数学模型,然后研究了空燃比、SOFC工作压力、SOFC入口温度、ORC工质流率等系统关键设计参数对联供系统能效及性能的影响.研究结果表明:在设计工况下,联供系统输出功率为300kW,并可同时向用户提供32.12kW热负荷及59.34kW冷负荷;联供系统发电效率、效率及能源综合利用效率分别为72.01%、61.87%、93.97%;通过梯级利用SOFC/MGT联合发电系统排气余热及再利用ORC透平排气余压,联供系统能源综合利用效率比单独的SOFC/MGT联合发电系统提高了30.81%;联供系统中损失最大的部件依次为SOFC、后燃烧室、回热器及预热器3. 展开更多

关键词 冷热电联供系统 固体氧化物燃料电池 微型燃气轮机 喷射器 热力性能分析

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光-气互补冷热电联供系统容量配置与运行研究 被引量：17

19

作者 杜传铭 陈孟石 +2 位作者 杜尚斌 胡永锋 赵义军 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期83-93,共11页

以某商业综合体为研究对象,依据园区供冷、供暖和过渡季的负荷需求,构建了光-气互补冷热电联供系统(Hybrid CCHP)。从能源、经济和环境方面建立综合指标,采用遗传算法对系统的驱动设备容量配置进行优化,比较了在以热定电和以电定热、有... 以某商业综合体为研究对象,依据园区供冷、供暖和过渡季的负荷需求,构建了光-气互补冷热电联供系统(Hybrid CCHP)。从能源、经济和环境方面建立综合指标,采用遗传算法对系统的驱动设备容量配置进行优化,比较了在以热定电和以电定热、有无太阳能互补以及有无储能情况下系统一次能源节约率、年运行总成本节约率以及CO_(2)减排率情况。结果表明:通过遗传算法优化后的Hybrid CCHP各评价指标显著优于燃气冷热电联供系统(CCHP);采用阶梯释能模式能够进一步提高系统的经济性。 展开更多

关键词 光-气互补冷热电联供系统 储能 容量优化 遗传算法

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太阳能辅助式冷热电联供系统优化设计及性能分析 被引量：11

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作者 游盛水 张峰源 +1 位作者 吴元旦 于立军 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期855-860,共6页

为减少化石能源的使用,设计了一种以太阳能为辅助式能源的混合联供系统,并对其原理及运行策略进行分析.以上海市某商务楼为实例,建立能源、经济和环境等综合评价指标,基于遗传算法对系统的电制冷比和光伏板面积比进行优化分析;以分供系... 为减少化石能源的使用,设计了一种以太阳能为辅助式能源的混合联供系统,并对其原理及运行策略进行分析.以上海市某商务楼为实例,建立能源、经济和环境等综合评价指标,基于遗传算法对系统的电制冷比和光伏板面积比进行优化分析;以分供系统为参照对象,分析太阳能系统对联供系统综合性能的影响.结果表明:混合联供系统的综合性能优于传统分供和联供系统;混合联供系统的最佳光伏板面积比受系统电制冷比的影响,当电制冷比设置合理时,系统综合性能达到最优. 展开更多

关键词 太阳能 冷热电联供系统 遗传算法 优化设计 性能分析

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