昆明新城高新技术产业基地太阳能—轻柴油互补的分布式能源项目节能减排潜力研究

【摘要】：随着节能减排力度的呼声的日益提高,分布式能源以其清洁环保,能源高效利用的优点,分布在我国天然气资源可利用的地区。昆明新城高新技术产业基地实施太阳能-轻柴油互补的分布式能源项目取代分散燃油、电锅炉,能显著提高其环境效益,大大降低燃料成本,符合园区发展应遵循的循环经济原则和可持续的原则。 本文通过对国内外槽式太阳能项目、风能发电项目、和传统供热项目的投资、收益和运行维护费调查,运用Visual Fortram软件,Origin软件,GNUplot软件对太阳能、风能、化石能源投资利润率模型的多次演算,得出昆明新城高新技术产业基地使用三种能源使用与投资利润率的关系,并用投资利润率较高的用能配比方式,和燃煤、燃油锅炉相比较,得出太阳能-轻柴油互补的分布式能源项目在园区实施的节能减排的潜力,投资利润率在0.30-0.35之问,如将环境效益计入收益中,投资利润率可提高到0.39-0.48,适宜在昆明新城高新技术产业基地优先发展。 根据槽式太阳能项目的原理,利用自制的实验装置并选择日照充沛的开阔场地,模拟槽式太阳能中预热水的阶段,晴天时通过改变水路和油路流量,找到该实验最佳条件,并用最佳实验条件下分别在晴天和多云天气下采集数据,120min将水预热至80度以上,晴天单位时间集热量最高为261.56J/s,多云天气单位时间集热量最高为171.61J/s,今后进一步利用实验装置产生蒸汽提供一些参考。 本文还通过发电效率、供热效率、缸套水带走的热损失率、余热锅炉效率、太阳能发电占总发电的比例几个因素,利用GNUplot软件对函数画图和各因素边界值计算,分别对昆明新城高新技术产业地基中实施内燃机分布式能源和太阳能-轻柴油分布式能源的能耗、一次能源利用率、节电量、供热节能量、节能减排潜力和环境效益进行分析,得出太阳能-轻柴油分布式能源2010年CO2减排潜力在186624.53-201012.82t、SO2减排潜力在593.43-652.14t,NO2减排潜力在516.63-567.75t。2015年CO2减排潜力在432072.82-469700.07t、SO2减排潜力在1435.91-1523.84t,NO2减排潜力在1220.36-1326.63t。2020年CO2减排潜力在968989.59-1097490.62t、SO2减排潜力在3143.67-3560.56t,NO2减排潜力在2736.84-3099.78t。 本文针对昆明新城高新技术产业基地实施太阳能-轻柴油分布式能源项目存在的问题和障碍,提出一些国内外的并网、定价机制的理念。对实验存在的问题提出改进措施,如加大太阳能的加热强度和加热方式,提高换热效率等。并对“云南省集中供电供热示范工程项目”课题以及实验提出展望。 【关键词】：分布式能源 太阳能轻柴油互补 节能减排
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：F205;F426.22
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-22
• 1.1 本课题研究背景11-12
• 1.2 分布式能源综述12-16
• 1.2.1 槽式太阳能发电简介13-14
• 1.2.2 内燃机分布式能源简介14-15
• 1.2.3 太阳能-轻柴油互补的分布式能源思路15-16
• 1.3 分布式能源发展与文献综述16-20
• 1.3.1 分布式能源的国内外政策概况16-17
• 1.3.2 分布式能源的国内外能源利用概况17-18
• 1.3.3 分布式能源的国内外技术发展概况18-19
• 1.3.4 分布式能源的国内经济效益概况19-20
• 1.4 课题与论文创新点20-21
• 1.5 研究技术路线21-22
• 第二章 昆明新城高新技术产业基地实施分布式能源项目的规划22-33
• 2.1 模型研究22-26
• 2.1.1 法规与限制22-23
• 2.1.2 物理模型23-24
• 2.1.3 数字模型24-26
• 2.2 模型中的参数26-27
• 2.3 模型中最优配置结果27-30
• 2.3.1 模型求解27-28
• 2.3.1 参数配置讨论28-30
• 2.4 实验结果与模型中参数的技术匹配30-31
• 2.5 应用实例比对——太阳能-柴油分布式能源的节能减排效果31-32
• 2.6 本章小结32-33
• 第三章 太阳能分布式能源供热模拟实验初探33-52
• 3.1 实验原理33-34
• 3.2 实验方法34-38
• 3.2.1 实验装置34-36
• 3.2.2 实验介质36-37
• 3.2.3 实验步骤37-38
• 3.3 实验结果38-51
• 3.3.1 太阳灶集热效果38-39
• 3.3.2 加热强度对集热效果的影响39-41
• 3.3.3 介质流量对热水温度的影响41-44
• 3.3.4 多云天气对换热的影响44-49
• 3.3.5 管道及加热锅体保温效果49-51
• 3.4 本章小结51-52
• 第四章 以昆明高新技术产业基地为例的太阳能-轻柴油分布式能源项目节能减排潜力分析52-84
• 4.1 昆明高新技术产业基地目前的电力、供热、制冷情况54-56
• 4.1.1 电力、供热、制冷负荷现状54-55
• 4.1.2 2015年及2020年电力、供热、制冷负荷预测55-56
• 4.2 昆明高新技术产业基地太阳能-轻柴油分布式能源的特点56-64
• 4.2.1 园区内燃机分布式能源方案56-60
• 4.2.2 园区内太阳能-轻柴油互补的分布式能源方案60-64
• 4.3 昆明高新技术产业基地太阳能-轻柴油分布式能源节能减排潜力64-82
• 4.3.1 园区采用内燃机分布式能源方案的节能减排潜力64-75
• 4.3.2 园区采用太阳能-轻柴油互补的分布式能源方案的节能减排潜力75-82
• 4.4 本章小结82-84
• 第五章 昆明高新技术产业基地发展分布式能源存在的问题84-87
• 5.1 电网政策存在的问题84
• 5.2 项目经济方面存在的问题84-85
• 5.3 新技术引进的不确定性问题85-87
• 第六章 研究展望及后续研究87-90
• 6.1 实验和课题展望87-88
• 6.2 太阳能-轻柴油互补的分布式能源在园区实施的优势88-90
• 第七章 结论90-92
• 致谢92-93
• 参考文献93-97
• 附录A 攻读硕士期间发表论文目录97

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