1、区域能源中综合能源系统的区域能源中综合能源系统的模拟计算平台开发模拟计算平台开发乔镖乔镖中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院研究背景研究背景1模拟计算平台功能需求分析模拟计算平台功能需求分析2 综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究3模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示4研究背景研究背景1模拟计算平台功能需求分析模拟计算平台功能需求分析2 综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究3模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示4研究背景研究背景技术和形式多样化技术和形式多样化综合能源系统综合能源系统研究背景研究背景 系统形
2、式复杂系统形式复杂 各系统存在耦合关系各系统存在耦合关系系统能耗计算系统能耗计算仿真优化设计仿真优化设计难度高难度高模拟计算平台的开发模拟计算平台的开发的必要性的必要性研究背景研究背景1模拟计算平台功能需求分析模拟计算平台功能需求分析2 综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究3模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示4模拟计算平台功能需求分析模拟计算平台功能需求分析目标目标使用方便快捷适用范围广计算分析准确全面常规设计参数常规设计参数（容量、效率等）（容量、效率等）典型能源系统形式典型能源系统形式输出各设备逐时能耗和输出各设备逐时能耗和工况参数工况参数 完成系统中各用能设备的
3、逐时能耗准确完成系统中各用能设备的逐时能耗准确计算和运行工况分析计算和运行工况分析 操作方便快捷操作方便快捷 适用范围广适用范围广冷热电三联供系统冷热电三联供系统内燃机内燃机中温、缸套水泵溴化锂冷却泵溴化锂冷却塔溴化锂机组负荷侧循环泵地源热泵系统地源热泵系统地源热泵热泵地源侧水泵热泵负荷侧水泵常规常规辅助辅助冷热源冷热源电制冷燃气锅炉电制冷冷冻泵电制冷冷却泵电制冷冷却塔管网输配系统管网输配系统二级网变频水泵三联供系统燃气锅炉地源热泵系统典型系统典型系统各系统存在耦合关系各系统存在耦合关系模拟计算平台功能需求分析模拟计算平台功能需求分析研究背景研究背景1模拟计算平台功能需求分析模拟计算平台功能需
4、求分析2 综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究3模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示4地源热泵系统地源热泵系统辅助冷热源辅助冷热源三联供系统三联供系统运行策略：运行策略：各系统灵活组合各系统灵活组合应用模式：应用模式：综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究功能介绍功能介绍输入参数：输入参数：区域区域逐时逐时冷热电负荷冷热电负荷 气象数据信息气象数据信息 机组运行时间控制机组运行时间控制 机组额定容量（制热量、额定制冷量、额机组额定容量（制热量、额定制冷量、额定发电量）定发电量）机组额定效率机组额定效率 机组设计水温机组设计水温 机组性能曲线机组性能曲线计算
5、结果：计算结果：各设备逐时能耗（耗电量、各设备逐时能耗（耗电量、耗煤量）耗煤量）各设备逐时进出流量、水各设备逐时进出流量、水温温 各设备逐时能效各设备逐时能效 水泵逐时流量、扬程水泵逐时流量、扬程 系统全生命周期成本系统全生命周期成本综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究计算模型计算模型变频泵输配系统变频泵输配系统G/GPLR100%100%1minG123/G0逐时负荷得到流量G后，根据系统阻力特性曲线系统阻力特性曲线求出扬程H求出相似曲线特征值相似曲线特征值K，然后根据工频特性曲线，采用等效率法计算逐时相似工况的综合效率综合效率逐时能耗逐时能耗系统阻力曲线水泵曲线工作点QP变
6、频泵模型变频泵模型综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究计算模型计算模型三联供系统三联供系统综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究计算模型计算模型地源热泵地源热泵额定制冷量、制热量、额定制冷量、制热量、COP系统性能文件系统性能文件 不同水温下的不同水温下的机组机组COP 不同不同PLR下的下的FFLPPLR0%25%50%75%100%FFLP0.00%24.97%49.56%69.02%100.00%表表 FFLP与与PLR关系表关系表综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究计算模型计算模型冷却塔冷却塔系统部分负荷性能文件系统部分负荷性能文件燃气锅炉
7、燃气锅炉 Type700Type666冷水机组冷水机组研究背景研究背景1模拟计算平台功能需求分析模拟计算平台功能需求分析2 综合能源系统的模拟方法研究综合能源系统的模拟方法研究3模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示4模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示计算案例计算案例 选取北京北京地区某项目区域，包含居住建筑和商业建筑，总供能建筑面积为20万，其中居住建筑不采用集中供冷。区域采用由 冷热电三联供冷热电三联供+地源热泵地源热泵+燃气锅炉燃气锅炉+冷水机组冷水机组 组成的复合式能源系组成的复合式能源系统。统。区域内区域内 住宅住宅+商业商业 建筑建筑模拟计算平台的案例演示模拟计算平
8、台的案例演示计算案例计算案例输入模拟计算平台：输入模拟计算平台：北京地区气象文件北京地区气象文件 区域全年逐时负荷区域全年逐时负荷 各系统设备的额定参数（容量、效率、流量、扬程）各系统设备的额定参数（容量、效率、流量、扬程）典型设备性能曲线典型设备性能曲线模拟仿真模拟仿真设备动态曲线逐时模拟结果系统建模冷、热、电逐时负荷模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示计算案例计算案例模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示计算案例计算案例模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示计算案例计算案例模拟计算平台的案例演示模拟计算平台的案例演示29%0%1%0%42%5%12%1%3%2%5%CH
9、P 等效耗电量（kWh)套缸水泵耗电量（kWh）溴化锂泵耗电量（kWh）冷却塔耗电量（kWh）地源热泵（kWh)源侧水泵耗电量（kWh）燃气锅炉耗热量折合电（kWh)电制冷耗电量（kWh)负荷侧一级水泵总能耗二级水泵能耗（kWh)输送损失能耗耗电（kWh)综合能源系统分项能耗综合能源系统分项能耗16.85%69.82%11.77%1.55%CHP 等效耗电量（kWh)地源热泵（kWh)燃气锅炉耗热量折合电（kWh)电制冷耗电量（kWh)综合能源系统各子系统承担比例综合能源系统各子系统承担比例计算案例计算案例总结总结 对燃气冷热电三联供+地源热泵+锅炉+冷水机组的综合区域能源系统的能耗数学模型和模拟计算方法进行研究。模拟计算平台使用简便，能够大幅简化综合型区域能源系统的设计计算过程，减少工作量，提高计算效率。模拟计算平台将进行更多能源形式系统的研究，可以为今后的区域能源设计和研究工作提供工具。
