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(一)一次能源利用率((PER)
这里采用的分布式发电技术是微型燃气轮发电,采用气体燃料(天然气等)。一次能源利用率 (PER ,Primary Energy Ratio)是属于非常直观的评价指标,它是基于物理热力学第一定律,不考虑能量的质的差别,公式为:,式中,Qe表示,系统总的发电量(kWh);Qh表示系统总供热量(kWh);Qc表示系统总制冷量(kWh);Gu表示系统的燃料消耗总量(m3/h);Hu表示燃料的低位发热量(kJ/m3)。
1、分产系统能源利用率
在传统上分产系统一般是指电网供电、锅炉(燃气)供热、电制冷机供冷,其一次能源消耗量为:
分产系统一次能源利用率为:
式中,ηb表示锅炉效率;ηce表示电网效率与发电效率乘积;COPec表示电制冷机性能系数;PERb=ηb,表示锅炉供热系统的一次能源利用率;PERb=ηce,表示发电系统的一次能源利用率;PERec=COPer?ηer,表示电制冷系统的一次能源利用率。
2、联产系统能源利用率
联产系统可以利用余热进行供热、制冷,其一次能源利用率为:
式中,ηle表示联产系统的发电效率;Qf表示联产系统的总能源消耗量。
(二)节能率
节能率=节能量/原燃料消耗量。在此,表示联产系统相对于分产系统的节能率,以PES表示,公式为:
(三)效率
效率也称二次能耗率,指系统各种能量之和与燃料的热能的比值。这是从物理热力学第二定律来对用能效率进行衡量的指标,重视能量的质。效率可以表示为:,式中:Ew表示系统总供电量(kW);Eh表示系统输出有用热量(kW);Ec表示系统输出有用冷量(kW);Qge表示燃料总值(kW)。
三、结论
选取不同能源效率评价指标来衡量分布式能源的效率,结论会有所不同,有时甚至会出现大相径庭的结果。对冷(热)电联产的效率评价准则分为两类,一类是根据物理热力学第一定律,不考虑质的差别,常用的有一次能源利用率、节能率;另一类是根据物理热力学第二定律,考虑质的差别,如效率。目前,应用较多,效率评价相对简单的指标是第一类,尤其以一次能源利用率指标评价和仿真的研究较多。
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