西北村镇分布式压缩空气储能及微网安全供能技术导则.pdf

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西北村镇分布式压缩空气储能及微网安全供能技术导则.pdf简介:

"西北村镇分布式压缩空气储能及微网安全供能技术导则"是一个针对西北地区特别是农村和小城镇的能源管理技术指南。它主要关注的是利用分布式压缩空气储能技术(DCAES)和微网(Microgrid)相结合的方式,进行电力系统的优化和安全供应。

1. 分布式压缩空气储能(DCAES):这是一种将电能转化为压缩空气,然后在需要时再将空气膨胀为电能的储能方式。在西北地区,由于风能和太阳能资源丰富,这种储能技术可以有效解决能源储存和峰谷供需问题。

2. 微网(Microgrid):微网是一种小型、自给自足的电力系统,可以独立运行或者与主电网并行运行。在西北村镇,微网能够提高能源利用效率,保障电力供应的稳定,尤其是在电力需求不均衡或者主电网无法覆盖的区域。

"导则"可能包含了技术选型、设备安装、运行维护、安全规定、环境影响评估等方面的内容,旨在指导西北地区的村镇在实施这些技术时,遵循科学、经济、环保的原则,提升能源利用效率,保障社区的能源安全。

西北村镇分布式压缩空气储能及微网安全供能技术导则.pdf部分内容预览:

2术语. 5 3基本规定 33 4分布式压缩空气储能系统.. 34 4.1一般规定.. 34 4.2负荷计算, 34 4.3系统设计.. 34 4.4设备选型, 5 5供热(冷)系统... 38 5微网安全供能系统 6.1一般规定. 6.2系统设计.. 41 6.3设备选型... 42 施工安装. 44 7.1一般规定 7.2分布式压缩空气储能系统 44 7.3供热(冷)系统. 44 7.4微网安全供能系统. 3调试及验收 46 8.1一般规定 46 8.2分布式压缩空气储能系统. 46 8.3供热(冷)系统 .46 8.4微网安全供能系统 46 运行维护. 48 9.1一般规定 48 9.2分布式压缩空气储能系统. 48 9.3供热(冷)系统 48 9.4微网安全供能系统 48

2术语. 3基本规定 4分布式压缩空气储能系统.. 4.1一般规定. 4.2负荷计算, 4.3系统设计. 34 4.4设备选型, 5供热(冷)系统.. 38 5微网安全供能系统 6.1一般规定. 6.2系统设计.. 41 6.3设备选型... 42 施工安装. 44 7.1一般规定 7.2分布式压缩空气储能系统 7.3供热(冷)系统. 44 7.4微网安全供能系统. 3调试及验收 46 8.1一般规定 46 8.2分布式压缩空气储能系统. 46 8.3供热(冷)系统 46 8.4微网安全供能系统 运行维护. 48 9.1一般规定 48 9.2分布式压缩空气储能系统. 4X 9.3供热(冷)系统 48 9.4微网安全供能系统

2.0.1分布式压缩空气储能系统由压缩机、储气罐、高低温储热罐、换热器、透 平机、发电机及控制装置组成。分布式压缩空气储能系统的运行过程可分为储能 过程和释能过程。储能时,采用低谷电能驱动压缩机将空气压缩至高温高压状态 在此过程中来自低温蓄热罐内的载热体通过冷却器吸收高压空气中的高温热能 开存储于高温畜热罐;被冷却后的高压常温空气储存于储气罐;释能时,储气罐 出口的高压空气和高温蓄热罐内的高温载热体,高压空气经过回热器被高温载热 体加热至高温高压状态后,进入透平系统透平发电。高温蓄热罐内富余的压缩热 可以向外界供暖,透平出口的低温空气可以向外界供冷,因此具备冷、热、电三 联产的优势。 2.0.2分布式压缩空气储能系统的供热(冷)系统由换热器、泵或风机、管路 储热装置、制冷装置、未端散热装置和控制装置等组成。其运行原理为:供热系 统利用压缩空气储能系统的余热制取具有一定温度、压力的蒸汽或热水,通过热 循环管道把热量输送到用热场景,利用未端供热设备把热量传送给室内空气,对 于供热水这一用热需求,可省略未端供热设备;供冷系统利用制冷设备制备冷冻 水,通过循环水管道系统,向用冷场景提供冷量,其中制冷设备优选余热制冷设 备,如吸收式制冷机。 2.0.3未端供热设备是位于热循环管道的未端、将热量释放给用户侧的设备,主 要类型有散热器、辐射供暖设备和热风供暖设备。 2.0.4微网安全供能系统是在用户现场或靠近用户现场的系统。该系统主要功能 包括:通用设计管理平台,功率调度,状态估计,安全分析和电能质量管理等, 可检测微网,控制分布式电源的输出功率为利用微网独立输出能量并通过可靠性 分析和监控系统对微网内设备进行监测和控制,达成数据采集,参数调节和故障 监测等作用,供运行人员调用分析。 2.0.5微电网作为小型供电网络,主要分为并网型微电网和独立型微电网,并网 型微电网可与外部电网并网运行,也可以离网独立运行,且以并网与运行为主 独立型微电网,不与外部电网联网,实现电能自打自用、平衡功率的微电网。 2.0.6自愈有两方面含义:系统故障后,自动隔离故障并自动恢复供电:系统出

现不安全状态后,通过自我调节使系统恢复到正常状态。 2.0.7供能可靠性可通过重要负荷持续供能时间,故障时间,系统年可用率等指 标进行评估

3.0.1本条规定了北村镇分布式压缩空气储能及微网安全供能系统的适应范围为 西北地区。 3.0.2本条规定了西北村镇分布式压缩空气储能及微网安全供能系统的构成。分 布式压缩空气储能及微网安全供能系统以分布式压缩空气储能系统为核心,通过 发挥分布式压缩空气储能系统热电联储联供的优势,满足西北村镇的热电用能需 求。 3.0.3西北村镇分布式压缩空气储能及微网安全供能系统具有热电联储联供的功 能。为降低系统的运行成本,实现清洁化供能,应充分利用西北地区的风电、光 伏等新能源作为电源,充分利用以光热、地热作为热源。 3.0.4由于西北地区村镇分散、不同村镇之间的地域地貌差异较大,因此西北村 镇分布式压缩空气储能及微网安全供能系统的设计需要充分考虑当地的场地特 征,采用紧凑化小型化的设计思路,减少占地面积,提高系统的适用范围 3.0.5安全稳定运行是西北村镇分布式压缩空气储能及微网安全供能系统工程化 应用需要考虑的首要条件。因此,西北村镇分布式压缩空气储能及微网安全供能 系统的选择应该充分考虑当地的地质环境,避免地质灾害对系统设备造成的影响 保证系统全寿命周期的稳定运行环境。 3.0.6本条说明建议了西北村镇分布式压缩空气储能及微网安全供能系统的应用 场景。西北村镇分布式压缩空气储能及微网安全供能系统的热电联储联供优势, 西北地区村镇居民建筑、农业园区及村镇厂房等场所均具有厂泛的热电用能需 求,因此,西北村镇分布式压缩空气储能及微网安全供能系统在以上场所具有广 泛的应用前景

4分布式压缩空气储能系统

4.1.1分布式压缩空气储能系统的压缩机出气管应设置并联接口,应其备多个压 缩机并联输气的能力;储气单元进气管和出气管均应设置串并联接口,应具备多 个储气单元之间具备串并联连接能力;储热罐应设置并联接口,应具备多个储热 罐之前的并联连接的能力;透平机进气管应设置并联接口,应具备多个透平机并 联进气的能力。 4.1.2~4.1.3这几条规定了分布式压缩空气储能系统应具备的功能。西北高寒高海 拨地区虽然风光资源丰富,但也存在冬季寒冷,用能结构单一,热电用能需求较 大等问题。为充分利用西北地区的风光资源优势,满足西北地区的热电用能需求 因此分布式压缩空气储能系统需要具备热电联储联供的能力及离网运行、并网运 行的能力。 4.1.4本条规定了分布式压缩空气储能系统的应用环境。分布式压缩空气储能系 统主要应用于高寒高海拨西北村镇地区,因此需要满足西北地区村镇的海拨高度 和环境温度的要求。 4.1.5本条规定了分布式压缩空气储能系统的最大占地面积。

4.1.5本条规定了分布式压缩空气储能系统的最大占地面积。

4.2.1分布式压缩空气储能系统的设计参数主要包括压缩功率、透平功率和供热 功率,准确的负荷计算对分布式压缩空气储能系统的设计和设备选型具有重要作 用,本条规定了分布式压缩空气储能系统负荷计算的类型。 4.2.2受当地阴天、雨雪天气等气候变化的影响,新能源的出力以及终端负荷需 要均具有时变特性。因此,在进行分布式压缩空气储能系统的平均净供电负荷计 算时需要考虑到全年不同季节不同时段的影响因素。分布式压缩空气储能系统的 压缩耗电功率可选择平均净供电正负荷中的最大者,这样可以尽可能实现新能源 的消纳,减少新能源弃电量。分布式压缩空气储能系统的透平发电功率可选择平 均净供电负负荷中的最小者,以尽可能满足当地的用电需求。

用能需求,分布式压缩空气储能系统设备的选型会受到用户要求和投资规模的影 响。应在保证系统功能及用户需求的前提下,使得系统经济性达到最优。 4.3.2本条规定了分布式压缩空气储能系统的组成部分。压缩子系统包括多级压 缩机,换热子系统包括压缩机的级间换热器、透平机的级间回热器及供热换热器: 蓄热子系统包括高温蓄热罐和低温蓄热罐,储气子系统包括储气罐,透平发电子 系统包括透平机、发电机以及整流逆变装置。 4.3.3分布式压缩空气储能系统具备热电联产联供的能力,然而,受热源温度以 及热量的影响,分布式压缩空气储能系统的供电能力和供热能力也存在着相互制 约的关系。考虑到相比于热能转换成电能而言,电能转化成热能的方式更容易实 现,故本条规定了在难以同时满足供热需求和供电需求的情况下,分布式压缩空 气储能系统设计时应该以供电负荷设计为主 4.3.4本条规定了分布式压缩空气储能系统的输出电能品质的要求。 4.3.5分布式压缩空气储能系统具备并网运行的功能,为保证分布式压缩空气储 能系统功率全额上网及输电线路的安全性,本条规定了压缩子系统额定运行功率 应低于项目所在区域输电线路允许的最大负载功率。 4.3.6分布式压缩空气储能压缩子系统的最小稳定运行功率不应该高于额定运行 功率的70% 4.3.7为保证储气罐的安全性,压缩机最大出口空气压力不应高于储气罐最大的 设计压力,为减少压缩热损失,提高分布式压缩空气储能系统的综合性能,压缩 子系统的出口温度不应高于50℃C。 4.3.8本条规定了进行空气压缩子系统设计时应遵守的国家规定。 4.3.9在储能阶段,分布式压缩空气储能系统通过换热器回收压缩机出口高压空 气中的高温热能;在释能阶段,分布式压缩空气储能系统通过换热器加热储气罐 出口高压空气。因此GB 8595-1988 履带式推土机和履带式装载机 司机操纵装置,换热器性能是决定分布式压缩空气储能系统整体性能的关 键,而热损系数和传热有效度是评估换热器性能的关键指标。 4.3.10换热子系统通过内部流动的换热介质实现热能的存储和释放,为保证分布 式压缩空气储能系统的稳定运行,换热介质的选取需要考虑极端低温导致的凝固 风险和极端高温导致的蒸发风险。

4.3.8本条规定了进行空气压缩子系统设计时应遵守的国家规定。

4.3.9在储能阶段,分布式压缩空气储能系统通过换热器回收压缩机出口高压空 气中的高温热能;在释能阶段,分布式压缩空气储能系统通过换热器加热储气罐 出口高压空气。因此,换热器性能是决定分布式压缩空气储能系统整体性能的关 键,而热损系数和传热有效度是评估换热器性能的关键指标。 4.3.10换热子系统通过内部流动的换热介质实现热能的存储和释放,为保证分布 式压缩空气储能系统的稳定运行,换热介质的选取需要考虑极端低温导致的凝固 风险和极端高温导致的蒸发风险。

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