分布式CCHP系統(tǒng)與集中供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析

1、分布式分布式CCHPCCHP系統(tǒng)與集中供電系系統(tǒng)與集中供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析指導(dǎo)教師：李琦芬指導(dǎo)教師：李琦芬學(xué)生：陳小江學(xué)生：陳小江論文框架l課題研究背景及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。l集中供電系統(tǒng)介紹、存在的問題和數(shù)據(jù)中心集中供電系統(tǒng)系統(tǒng)效率、燃料消耗量、燃料成本和PUE值計(jì)算。l分布式CCHP系統(tǒng)介紹、典型CCHP系統(tǒng)的流程介紹和數(shù)據(jù)中心CCHP系統(tǒng)的系統(tǒng)效率、燃料消耗量、燃料成本和PUE值計(jì)算。l集中供電系統(tǒng)和分布式CCHP系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析l論文總結(jié)與展望。一、課題背景一、課題背景1、全球能源緊缺，環(huán)境惡化 在全球能源的消耗量在不斷增加，能源緊缺問題也日益嚴(yán)重的情況下，分布式冷熱電

2、三聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)（Combined Cooling，Heating and Power）因其提高能源利用率、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的特點(diǎn)得到了廣泛的重視和發(fā)展。 2、我國(guó)能源利用低，傳統(tǒng)火電污染嚴(yán)重 我國(guó)的電能供應(yīng)主要依靠火力發(fā)電，隨著人們對(duì)生活環(huán)境質(zhì)量要求的提高，傳統(tǒng)集中供電系統(tǒng)暴露出的高污染，高能耗問題越來(lái)越受到人們的重視。而分布式CCHP系統(tǒng)，不僅能夠在一定程度上增加能源供應(yīng)的安全性和穩(wěn)定性，同時(shí)能夠節(jié)約能源，提高能源的利用率和降低污染物排放。基于這些優(yōu)點(diǎn)，分布式CCHP系統(tǒng)在我國(guó)也逐漸發(fā)展起來(lái)。二、本課題研究目的1、推廣CCHP技術(shù) 分布式CCHP系統(tǒng)在我國(guó)的發(fā)展與發(fā)達(dá)國(guó)家相比是比較落后的，

3、目前，其應(yīng)用領(lǐng)域主要在賓館、樓宇和一些重要的事業(yè)單位。而傳統(tǒng)集中供電系統(tǒng)在我國(guó)已是發(fā)展很成熟的技術(shù)，其系統(tǒng)效率已經(jīng)很難有很大提升，而傳統(tǒng)集中供電系統(tǒng)與分布式CCHP系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性有著很大差異。 2、體現(xiàn)分布式CCHP系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性 本課題將以北方某數(shù)據(jù)中心為例，依據(jù)該數(shù)據(jù)中心的能耗，計(jì)算該數(shù)據(jù)中心分別采用集中供電系統(tǒng)和分布式CCHP系統(tǒng)的系統(tǒng)效率、燃料消耗量、燃料成本和數(shù)據(jù)中心PUE值，對(duì)比分析分布式CCHP系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，為體現(xiàn)分布式CCHP系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和推廣分布式CCHP系統(tǒng)的應(yīng)用提供理論依據(jù)。主要的計(jì)算參數(shù)l系統(tǒng)效率l燃料消耗量l燃料成本l數(shù)據(jù)中心PUE值三、本課題主要內(nèi)容三、本課題主要內(nèi)容3

4、.1集中供電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心 數(shù)據(jù)中心的主要能耗由三部分組成：數(shù)據(jù)中心能耗IT設(shè)備能耗空調(diào)能耗照明及其他能耗數(shù)據(jù)中心的集中供電系統(tǒng)組成：備用柴油發(fā)電機(jī)電網(wǎng)輸入電能數(shù)據(jù)中心電空調(diào)數(shù)據(jù)中心主電源 數(shù)據(jù)中心日常用電由電網(wǎng)供應(yīng)，電能主要用于數(shù)據(jù)中心設(shè)備用電和空調(diào)制冷。為保證數(shù)據(jù)中心的用能安全穩(wěn)定，加裝備用柴油發(fā)電機(jī)。 集中供電的數(shù)據(jù)中心，三項(xiàng)能耗由電網(wǎng)供給，所有能耗的來(lái)源為電網(wǎng)。在我國(guó)以煤電為主，故以火電廠為例，在煤經(jīng)電廠生產(chǎn)出電能，電能經(jīng)電網(wǎng)傳輸?shù)接脩簦麄€(gè)過(guò)程中存在能量的損耗。從沒到用戶用到的電之間存在著效率問題。 數(shù)據(jù)中心集中供電系統(tǒng)計(jì)算過(guò)程：集中供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖通過(guò)已知數(shù)據(jù)中心的能耗Q Q1 1電廠

5、向電網(wǎng)輸出的電能Q Q2 2查閱資料獲得電網(wǎng)損耗 1 1電廠發(fā)電需要投入的燃料量B及具有的能量Q Q3 3查閱資料獲得電廠平均標(biāo)準(zhǔn)供電煤耗計(jì)算電廠供電效率 1 1根據(jù)煤價(jià)、數(shù)據(jù)中心設(shè)備能耗和計(jì)算的結(jié)果，分別計(jì)算燃料成本、系統(tǒng)效率和PUE值集中供電系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算步驟：3.2數(shù)據(jù)中心分布式CCHP系統(tǒng)：天然氣燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組煙氣余熱及熱水吸收式制冷機(jī)組數(shù)據(jù)中心主電源數(shù)據(jù)中心機(jī)房分布式分布式CCHPCCHP系統(tǒng)的計(jì)算過(guò)程：系統(tǒng)的計(jì)算過(guò)程：數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備和照明等其他電耗選擇合適的發(fā)電機(jī)組根據(jù)發(fā)電機(jī)組的參數(shù)獲得天然氣消耗量和出熱水量根據(jù)吸收式制冷機(jī)的制冷量和數(shù)據(jù)中心需要的制冷量選擇合適的吸收式制冷機(jī)組是

6、否外加電空調(diào)補(bǔ)充制冷量計(jì)算系統(tǒng)總的能耗、系統(tǒng)效率和PUE值3.33.3兩種供能系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果對(duì)比兩種供能系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果對(duì)比集中供電系統(tǒng)集中供電系統(tǒng)分布式分布式CCHPCCHP系統(tǒng)系統(tǒng)效率效率34%72%燃料消耗量燃料消耗量159.27kg/h45 Nm3/h燃料價(jià)格燃料價(jià)格825元/t2.5元/Nm3燃料成本燃料成本131.4元/h126.87元/h全開空調(diào)的全開空調(diào)的PUE值值3.911.71三月份三月份PUE值值1.821.64 集中供電系統(tǒng)中三月份的PUE值偏低，主要由于北方氣溫較低，數(shù)據(jù)中心采用送風(fēng)方式對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行降溫，空調(diào)位開啟。四、課題總結(jié)四、課題總結(jié) 分析計(jì)算結(jié)果可得出結(jié)論，采用分布式CCHP系統(tǒng)較集中供電系統(tǒng)，其系統(tǒng)效率、燃料成本低。像數(shù)據(jù)中心這種能源用戶，像數(shù)據(jù)中心這種既需要電能，也需要冷源的能源用戶，分布式CCHP系統(tǒng)表現(xiàn)出了它的節(jié)能、低污染、低運(yùn)行成本、高效率的優(yōu)勢(shì)。與集中供電系統(tǒng)相比，冷熱電三聯(lián)產(chǎn)分布式供能系統(tǒng)有著巨大的優(yōu)越性，并且在冷熱電負(fù)荷集中的商業(yè)區(qū)、工業(yè)園區(qū)、學(xué)校及居民區(qū)等有著廣闊的應(yīng)用前景。五、課題展望五、課題展望 在本課題中，該數(shù)據(jù)中心的能耗統(tǒng)計(jì)為一到三月份的，且數(shù)據(jù)中心地處北方，氣溫較低，能耗統(tǒng)計(jì)并不能更真實(shí)地體現(xiàn)數(shù)據(jù)中心使用大量電空調(diào)制冷的情況。