[关键词]
[摘要]
为加速能源低碳转型,本文提出了一种基于太阳能、风能和地热能3类可再生能源多能互补的清洁耦合供暖方案,即在利用地热能供热的同时,将太阳能和风能联合其中实现辅助供热,从而突破太阳能与风能的不稳定性及间歇性等缺点,达到3类能源的合理配置效果。首先,在EBSILON软件中搭建了集热、储热、换热各能量转换与输运的热力模型,选定郑州典型供暖季的气象、地热等自然资源条件作为初始约束,研究了太阳能光热换热效率、供暖量及地热单元供暖输出等关键指标的变化规律。结果表明:光热转换效率集中分布在45%~60%;辐照较弱时,太阳能主要依靠储热装置放热维持机组热平衡,其最低供热谷值为27.268 kW;随着外界辐射能力的增强,系统供热量最大可达40.311 kW;在夜晚时段,地热机组供热量出力占主导,输出负荷最大达165.556 kW;相较于日照条件较好的白天,经太阳能预加热的回水温度有所升高,致使地热机组日间供热量相对减小,最小供热量为163637 kW;当地热温度梯度上升5 ℃时,该机组供热量平均增高6.548 kW;风能利用单元伴随着机组负荷与外部风资源的波动,灵活地满足后端热泵机组处电压缩机用能需求,确保用户侧供暖的长效稳定。
[Key word]
[Abstract]
[中图分类号]
TK511;TK81;TU833
[基金项目]
河南省科技攻关资助项目(212102210009);河南省青年人才托举工程资助项目(2022HYTP021);河南省住房城乡建设科技计划资助项目(HNJS2022K57);教育部教指委高等学校能源动力类教学研究与实践资助项目(NSJZW2021Y99);河南省高等学校虚拟仿真实验教学体系建设与研究(2021SJGLX024)