【摘 要】
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我国经济的快速增长必然伴随着能源需求量大幅增加,随之而来的便是碳排放量大幅增加、环境污染加剧,加速向低碳清洁能源转型、提高能源利用效率,已经成为我国亟需解决的问题。固体氧化物燃料电池（solid oxide fuelcell,SOFC）是一种能源高效利用装置,其排气温度较高且含有未完全反应的燃料,因此可与微燃机（Micro Gas Turbine,MGT）、溴化锂机组等耦合,形成冷热电联供系统,实
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我国经济的快速增长必然伴随着能源需求量大幅增加,随之而来的便是碳排放量大幅增加、环境污染加剧,加速向低碳清洁能源转型、提高能源利用效率,已经成为我国亟需解决的问题。固体氧化物燃料电池（solid oxide fuelcell,SOFC）是一种能源高效利用装置,其排气温度较高且含有未完全反应的燃料,因此可与微燃机（Micro Gas Turbine,MGT）、溴化锂机组等耦合,形成冷热电联供系统,实现能量的高效梯级利用。同时我国太阳能与风能资源丰富,与SOFC系统耦合后组成分布式能源系统,可满足用户冷热电负荷需求。基于以上现状,本文建立了耦合可再生能源的SOFC-MGT-CCHP系统,提出典型运行策略,并对系统进行了热力性能与经济性分析。本文首先对系统各个模块进行了搭建,基于Aspen Plus软件搭建SOFC、MGT、压缩式热泵以及双效溴化锂吸收式机组模型,并利用TRNSYS软件搭建了槽式太阳能系统与风机模型,将两部分模型耦合,建立了耦合可再生能源的SOFC-MGT-CCHP系统。其次在DeST软件中搭建酒店建筑模型,调整参数后进行模拟,得出用户全年冷热负荷。根据模拟得出的冷热负荷数据特点,提出了三种典型运行策略。本文提出了以热定电、以电定热以及是否耦合可再生能源四种运行方式,对用户侧冷热电负荷需求进行匹配,并进行了性能分析。得出耦合可再生能源的系统按照以热定电方式运行性能最优的结论。与其他三种运行方式相比,一次能源利用率最高提升125.51%;一次能源节约率最高提升37.42%;CO2减排率最高提升38.9%。本文对风机最佳容量以及系统的经济性做了分析,得出风机最佳容量在48 kW的结论。同时系统的经济性分析结果表明:本文新系统按照以热定电方式运行时,最低投资年限为8.9年。
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