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【干货】燃气冷热电分布式能源系统在数据中心项目中的运用

2018-02-13 08:41来源:《工程建设标准化》作者:朱云关键词:分布式能源清洁能源天然气收藏点赞

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故障响应措施

电网、气网、供能模块均正常 电价峰、平时段,3台发电机组满负荷发电运行且市电同时供电,市电仅保持最低输入状态;电价谷时段,发电机组停机,由市电提供全部电力 电价峰、平时段,由溴化锂机组供冷;电价谷时段,电制冷机组供冷。

电网正常 气网正常,供能模块有一套故障:

未发生故障的2套供能模块运行发电,由市电补充不足电负荷 正常运行的发电机组对应2台溴化锂机组制冷,供数据中心使用,不足部分由电制冷机组补充。

气网正常,供能模块有两套及以上故障:

未发生故障的供能模块满负荷运行,由市电补充不足电负荷 正常运行的发电机组对应的溴化锂机组运行制冷,启动办公楼电制冷机组为数据中心补充冷量。

气网故障 市电供应全部电负荷:

启动办公楼电制冷机组为数据中心补充冷量,办公楼停止供冷。

电网故障 气网、供能模块均正常:

发电机组提供数据中心全部电负荷 溴化锂机组满负荷运行为数据中心供冷。

气网正常、供能模块有1套故障:

未发生故障的2套供能模块运行发电,起动柴油发电机组补充不足电负荷 正常运行的发电机组对应2台溴化锂机组制冷,供数据中心使用,另一台补燃型溴化锂机组由燃气启动供冷。

气网正常、供能模块有2套故障:

未发生故障的供能模块满负荷运行,启动柴油发电机组补充不足电负荷 正常运行的发电机组对应的溴化锂机组运行,另两台补燃型溴化锂机组由燃气启动供冷。

电网、气网均故障 全部由柴油发电机组供电:

启动办公楼电制冷机组为数据中心供冷,办公楼停止供冷。

该工程以数据中心空调冷负荷来确定分布式能源系统的装机容量,结合上述表格的运行策略,可以计算得到,系统最大年利用小时数为365x16=5840h,远远大于2000h,系统能保证很高的满负荷运行小时数,使发电机组运行在发电效率较高的工况。发电机年满负荷运行小时数越高,系统投资经济性越明显。也满足《燃气冷热电三联供工程技术规程》中明确要求装机规模小于等于15MW的燃气冷热电分布式能源系统的年平均能源综合利用率大于70%的要求,实现余热的梯级利用。通过合理利用调峰设备和调峰方式,提高了数据中心供电、供冷的稳定性,根据用户负荷的变化,在保证发电系统设备及余热利用设备得以充分利用的前提下,实现费用最低的调峰运行模式,大大提高项目的经济效益。

设计分析及结论

燃气冷热电分布式能源系统经济性的实现有赖于最大限度地发挥系统自发电以及发电余热的利用效率,因此在燃气冷热电分布式能源系统设计中需要注意以下几个问题:

1)需要紧密结合建筑功能,分析冷、热负荷的特点,特别是过渡季负荷的变化。全面、准确、细致的负荷分析是燃气冷热电分布式能源系统设计的必要条件,如果对建筑的负荷计算不够细致,就会对系统产生相当大的影响。

2)应根据供能对象的冷、热、电负荷特性确定发电设备容量,一般以热定电为原则。以热定电是保证发电机组余热在基本全部被利用的情况下确定发电机组容量,发电和余热量与需求匹配良好,没有过度的发电能力或余热量的浪费,此时可以实现最大的综合能源利用效率。按照以电定热模式设计的系统一般将导致发电机组装机容量偏高,能源的综合能源利用效率不能达到最高。

3)要认真研究国家层面及地方政府出台的鼓励燃气分布式能源发展的支持政策,包括天然气价格优惠、税收优惠政策、财政补贴、上网电价等问题,以此作为系统运用及运行的先决条件。

在数据中心项目中,存在常年稳定的电力及制冷需求,燃机的余热能被充分利用,能保证较高的满负荷运行小时数,这为燃气冷热电分布式能源系统提供了很好的运用条件。通过设备容量的合理选择、运行策略的精心制定,系统的高效性、安全性、经济性等优点都能很好的体现出来,这为燃气冷热电分布式能源系统在数据中心项目的推广提供了良好的应用前景。

来源:朱云《工程建设标准化》
 

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