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分布式能源站多种类型冷水机组冷量分配比例研究
发布时间:2014-12-16 16:48:56 作者:管理员 来源:互联网

引言
当前, 由于能源站的新型、 高效、 清洁等特性,特别是分布式能源站能实现冷、热、电三联供的最佳功能方式,因此被提到了很高的发展高度。而作为分布式能源站三联供系统中最主要的系统之一,集中供冷系统的优化节能设计, 被作为业界讨论和研究的重点。

1 问题的提出

目前, 在分布式能源站冷热电三联供系统的冷源配置设计方面, 为了能够与用户的负荷匹配及供电机组的可靠性考虑, 或者为了满足分布式能源站外部大量的夏季空调负荷, 除了采用蒸汽或热水作为能源的溴化锂冷水机组, 一般都会设置一定制冷负荷的电制冷机组。而电制冷机组的配置数量, 没有一个统一的标准,也没有规范可循。如何科学地确定电制冷机组和溴化锂制冷机组冷量分配比例,成为了设计人员的共同难题。

我们通过科学地调研,分析研究,创新性地引入全寿命周期成本(Life Cycle Cost,简称LCC)理论

[1],依托广州某分布式能源站工程,分析研究电制冷机组和溴水机组的冷量分配比例这一难题。

2 理论分析

通过研究大量的相关资料, 发现LCC全寿命周期理论为解决上述问题提供了有效的理论支撑。 由于LCC理论是针对项目从设计到运行维护直至报废的整个寿命周期建立研究体系,考虑到了工程项目的各个环节,确保了研究的完整性[2-7]。LCC也称为寿命周期费用, 最早由美国国防部于20世纪60年代末正式提出并率先使用[8]。到20世纪70年代开始跨入实用化时代, 其应用领域日益扩大到民用领域, 逐渐成为大型国际化企业实施成本控制、提高竞争能力的有效管理手段。全寿命周期成本是在产品寿命周期或其预期的有效寿命期内,产品设计、研究和研制、投资、使用、维修及产品保障中发生的或可能发生的一切直接的、间接的、派生的或非派生的所有费用的总和。实践证明,LCC管理技术追求的是设备一生所

耗费用最少的技术经济方法[7]。LCC理论站在集中供冷站的整个生命周期高度,评价经济性能时,关注的不仅仅是建设成本,而更多的应考虑“从摇篮到坟墓”的全寿命周期费用[9]。随着我国分布式能源站的快速发展,集中制冷站的投资决策问题已成为电力企业发展中极为关注的焦点。长期以来,电力企业设备投资管理强调阶段性和顺序性,重点关注阶段性目标,欠缺对系统整体目标的考虑, 投资规划未充分考虑设备全寿命周期内的总投资优化, 缺乏全寿命周期成本(LCC)的分析。

通过大量文献看出, 尽管在设备管理领域已经有了较为成熟的LCC分析系统, 该理论在某些行业已初步形成规模, 但具体涉及到分布式能源站制冷机组领域的LCC相关研究几乎还是空白, 特别是将LCC理论与分布式能源站机组冷量分配选型相联系的相关研究,更是几乎没有。因此,我们将在广州某分布式能源站集中供冷系统的冷冻站, 首次引入LCC理论,作为实例研究试点,积极推进了全寿命周期管理在分布式能源站制冷机组设计规划中的应用。

在不同的溴化锂制冷和电制冷机组配比情况下,LCC值也不尽相同,以下根据LCC理论,建立数值模型方式,对不同冷源方案(即两种制冷机组不同冷量分配比例)进行经济分析,确定最佳的能源方案。

LCC(50年寿命周期费用)计算公式:

LCC=Ci×(1+i)5+CC×50式中:Ci为空调冷源初投资,元/m2;i为商业贷款利率,按5年贷款利率为8%;CC为年运行能源费,元/m2;Ci值的计算涉及两种制冷机组的初投资、冷冻冷却水泵、冷却塔、管道及保温等设备及工程量的投资。按以往工程经验,制冷机房内冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵、管道等的投资可按机组容量进行估算。CC值指年运行能源费用, 包括制冷设备的用电费用、蒸汽或热水的运行费用等。该数据应按分布式能源站设计的造价部门获得, 按建设项目的所在地不同,每个工程的数据有一定的差异。

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