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關鍵詞:火電機組 袋式除塵器 電袋復合除塵器 反吹清灰
中圖分類號:TM621 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2016)12-0299-02
一、 政府部門對火電機組提出更嚴格的新煙塵排放標準
根據《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014--2020年)》的通知發改能源[2014]2093號文件,2016年中國大唐集團公司下發《中國大唐集團公司燃煤電廠煙氣污染物超低排放技術改造指導意見》。該意見要求:超低排放技術改造實施后,大氣污染物排放濃度應達到燃氣輪機組排放限值(即在基準氧含量6%條件下,煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10、35、50mg/m3)。地方政府有更嚴格的排放限值要求時,應執行地方排放要求,而且要求火電機組要設計先進的煙氣在線自動連續監測設備,并將煙氣監測值及時發送給環保部門。
二、幾種典型除塵器的安全、技術經濟特點
1.靜電除塵器
1.1靜電除塵技術已經有100多年的發展歷史,因其具有處理煙氣量大、除塵效率高、適應范圍廣、設備阻力低、電耗小、使用簡單、安全可靠性好、受煙溫和煙氣成分的影響小、運行維護費用低且無二次污染等優點,早已成為火電行業煙氣治理的首選產品。目前國內燃煤電廠電除塵器的占有率在90%以上。靜電除塵器鋼材用量大、設備費用高、占地面積大、除塵性能受燃煤煤種、飛灰和煙氣性質、電除塵的技術狀況、運行條件的影響,其中,煤種和飛灰性質對電除塵的除塵性能影響最大。
1.2靜電除塵技術在國內外均有很高的占有率,為適應超低排放要求,此技術也不斷創新,例如:旋轉電極、微顆粒捕集增效裝置、高頻電源、低溫電除塵、低低溫電除塵等新技術的開發與應用。值得一提的是,由于濕法脫硫約有60%左右的除塵效率,故燃煤電廠若采用濕法脫硫系統,則除塵設備幾乎均采用電除塵器。采用半干法或干法脫硫的電廠,一般配置袋式除塵器。
2.袋式除塵器
袋式除塵原理很簡單,易理解和掌握、占地面積小、設備費用低、煤種和飛灰成分變化對除塵效果無影響。除塵效率更高而且長期穩定,采用分室結構的能在100%負荷下在線檢修,濾布是本技術的核心部件,其質量性能決定除塵設備運行的安全技術經濟性能。一般情況下,選擇濾袋應考慮濾布的耐溫、耐腐蝕、耐磨、耐氧化、不易粘灰等技術指標,濾布也是這種除塵器的易損件之一。為降低檢修維護費用,通常在購置濾袋時要嚴格要求濾袋的使用壽命,袋式除塵器的主要缺點是日后的檢修維護量較大,系統壓力損失最大、運行電耗大;易損件更Q費用和年運行費用高;對煙氣溫度、煙氣成分較敏感;濾袋壽命短,若使用不當濾袋容易破損并導致排放超標;目前舊濾袋資源化利用率較小,舊濾袋的處理仍是問題。
3.電袋復合除塵器
電袋復合除塵技術是在靜電除塵技術和袋式除塵技術基礎上發展起來的一種新型的除塵技術,分電袋一體式除塵技術和電袋分體式除塵技術兩大類。它的技術性能基本介于靜電除塵技術和袋式除塵技術之間,主要優勢為除塵效果不受煤、飛灰成分的影響,出口煙塵濃度低且穩定,近年來,隨著環保排放標準的提高,由原來的靜電除塵技術改造成電袋復合除塵技術的除塵器也存在好多。
三、新排放標準下濾袋除塵技術革新及節能特點
火電機組除塵技術革新發展總體原則是:在滿足基本功能的前提下,優化系統設備數量、優化建筑體積結構、減少和簡化可有可無的設備和系統,同時提高設備的安全可靠性,所有工作的開展以降本增效、節能減排為前提。常規濾袋除塵器采用空壓機產生的壓縮空氣進行清灰,即為中高壓脈沖清灰方式,而靜態反吹旋轉清灰濾袋除塵器在清灰方面進行技術創新,現將其特點介紹如下:
1.靜態反吹旋轉清灰濾袋除塵器工作原理
靜態反吹清灰袋式除塵器有煙氣前處理、過濾、清灰三個主系統。基本工作流程是過濾和清灰,基本工作原理如下:當鍋爐煙氣進入靜態清灰袋式除塵器的進風口時,先經氣流分布板的阻擋和分布,較大的塵粒和未燃盡的煤塵粒被碰撞阻擋,墜入集灰斗;被去除大顆粒的煙氣經合理分布后,煙塵被阻留在濾袋外表面,被過濾的氣體穿過濾袋,通過凈氣室由出風口排出。隨著時間的增加,被阻留在濾袋外表面的煙塵也增加,煙塵層增厚,阻力增大。當差壓計測得除塵器阻力增大到上限設定值時,輸出啟動信號,靜態清灰袋式除塵器獨有的靜態清灰機構啟動,開始清灰;當差壓計測得除塵器阻力下降到下限設定值時,輸出停機信號,該機構停機,完成清灰工作。
2.靜態反吹清灰濾袋除塵器節能技術優勢
2.1靜態反吹清灰濾袋除塵器除塵效率更高,更能滿足新排放標準的要求
綜前所述,靜電除塵器、袋式除塵器和電袋復合除塵器均可達到新標準規定的煙塵低濃度排放要求。靜態反吹清灰濾袋除塵技術具備常規濾袋除塵器的所有優點外,還具有自身的許多特點,主要表現在:只要濾布完好,除塵效率會長期穩定而且除塵效率更高,再加上濕法脫硫裝置除塵的功效,最終煙囪排放煙塵濃度小于5mg/m3是完全可以實現的。
關鍵詞:堅強智能電網模式;用電信息采集系統;供電部門;智能用電;營銷管理 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM73 文章編號:1009-2374(2015)15-0139-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.072
用電信息采集系統是供電部門為滿足營銷業務、營銷管理和智能用電服務需求而建立的自動化采集系統,隨著電網逐步推行大集中管理模式和智能電網建設的深入推進,分布式電源逐步接入、大中城市電動汽車的充放電業務開展、遠程繳費模式下的需求相應、有序用電業務的深化應用等業務需求,原有傳統、被動、分散的技術標準、管理應用模式已無法滿足智能電網要求,筆者從用電信息系統入手,優化提升應用效果,適應智能電網發展需求層面上,著重在用電信息采集系統設備和未來業務需求兩方面進行分析:
1 采集設備
主要對關鍵技術設備,如智能電能表、采集終端、系統安全加密技術、采集系統主站等領域的未來發展趨勢進行探討。
1.1 智能電能表
智能電能表是智能電網的終端用戶計量設備,目前廣泛使用的電子式智能表硬件上采用大規模集成電路,顯示器件為LCD,通信接口為RS-485或紅外接口;在以后的發展趨勢上除在硬件平臺選擇和產品設計上注重運行速度、存儲空間、功耗低等因素外,還要在滿足集成細化多功能計量、自動采集、預付費、階梯電價等功能的基礎上,同時考慮電表的智能化功能,如:(1)支持分布式能源用戶的接入,具備有功電能和無功電能雙向計量;(2)具備階梯電價和預付費功能,客戶欠費時可以遠程進行斷電;(3)可以實時對電網運行情況、電壓合格率和運行環境溫度等進行監控;(4)可以對同計量裝置的異常用電狀況進行在線分析,并可以進行遠程故障處理;(5)智能電能表還具有安全加密模塊,保證了智能電能表數據傳輸的安全性。
1.2 采集終端
用電信息采集終端目前主要分廠站終端、專變終端、配變監測終端、低壓集中器等類型,用于關口計量點的數據采集、配電變壓器的在線監測、小型商業和居民用戶的用電信息采集等。隨著智能電網的進一步發展,用電信息采集終端應具備用戶異常用電狀態監測、客戶電源接入監控、電動汽車及儲能管理等功能,未來的采集系統終端也將逐步增加異常信息監測終端、分布式電源接入終端等新型采集終端。
異常信息監測終端是專用變壓器用戶的用戶用電狀態監測裝置,該裝置采集用戶一次側電流信號,通過用戶入戶功率與電能表功率的實施對比,并把比對的異常告警信息上傳到用電信息采集系統主站,實現對客戶用電異常狀態的時間監測和報警,為降低電能損耗,精確定位異常用電位置,查處竊電、漏電等事件提供了必要的現場記錄和高效的技術手段。分布式能源終端要滿足電網削峰填谷要求和安全接入要求,還要滿足用戶自身的要求,分布式能源接入終端是電網公司管理分布式能源接入和用戶參與電網互動的基礎設施。電動汽車管理終端主要滿足電動汽車充電運行狀態的監控和管理需求,實現充電數據采集、電能計量、電池狀態監測、行駛距離提示、充電方案優化、網絡遠程監控等功能,是供電公司對電動汽車充電實現避峰管理的重要手段,使客戶方便了解自身汽車充電運行情況。儲能接入終端主要滿足電力負荷低谷儲存,用電高峰釋放,實現移峰填谷及風力發電等清潔能源的接入要求,掌握改善電能質量的功效,提高設備利用率。
1.3 系統安全加密技術
隨著智能電網運作模式下用電信息采集數據量的幾何級數增加,采集系統的安全性也日益重要,以后采集系統應借鑒國際上推行的對稱密碼算法和非對稱密碼算法的特點、在未來采集系統中逐步采用對稱密碼算法和非對稱密碼算法相結合的混合密碼算法。對稱密碼算法是指加密和解密均采用統一密鑰,而且通信雙方都必須獲得并保存該密鑰,其特點對數據加密速度比較快。非對稱密碼算法采用的加密密鑰和解密密鑰,密鑰(公鑰和私鑰)成對產生,算法安全性高、抗攻擊能力強。
1.4 采集系統主站
用電信息采集系統的主站承擔著整個用電信息采集業務的數據傳輸、數據處理和數據應用以及系統的運行管理和安全,與營銷MIS業務應用系統保持互通,還支撐智能用電服務功能。建設統一的用電信息采集主站平臺是必然的選擇,要支持多通道多規約通訊,需要使用統一的采集接口和通信接口??紤]到未來所采集的數據將呈幾何級數的增長,用電信息采集系統的主站軟件應重點考慮大集中模式下的三個關鍵技術:(1)建立平穩高效率的采集監控系統,采用一體化通信技術管理各類通信協議和計量終端,解決大規模終端采集與實時存儲瓶頸,使其在規定時間內完成數據采集和存儲;(2)建立實時數據信息庫,建立統一的數據模型,并與營銷檔案同步更新,運用數據加速器、智能甄別處理模型、模型適配器等技術來提升數據綜合管理能力,采用數據歸檔管理,備份恢復管理等機制來保障數據的安全;(3)打造數據可視化展示,采用餅圖、曲線圖、雷達圖、柱形圖等多種圖表進行可視化展示;對電網線路圖、關口、臺區、重要用戶等進行仿真可視化監控;對計量點、采集點等重要采集接點進行可視化展示和操作。
2 采集系統的未來業務需求
2.1 分布式電源管理需求
分布式電能管理是智能電網用電環節面臨的新型業務需求,而用電信息采集系統將是對分布式電源實施有效管理的重要技術手段。利用用電信息采集系統可以實現對分布電源的靈活接入、實時監測和柔性控制,分布式電源并網實時監控、分布式電源潮流分析與負荷預測、故障保護管理、系統設備運行管理、發電信息綜合分析、發電能力預測、客戶檔案管理等功能。
2.2 用戶服務需求
未來用戶服務將通過智能交互終端對用戶的用能信息進行采集與監控,并為用戶提供多樣化服務,實現智能用電增值服務,同時接受95598門戶等交互渠道的信息,為用戶提供用電信息和策略查詢服務;對智能用電設備進行監控,將監控信息按需求反饋用戶,為家庭生活提供舒適安全、高效節能、具備人性化的生活空間。
2.3 充放電與儲能管理需求
電動汽車充放電、儲能等技術的廣泛應用,對用電信息采集系統提出了新的業務需求,未來發展將以用電信息采集系統提供的數據為依托,通過制定有效的充放電方案,協調平衡電動汽車的有序充電,發揮儲能裝置改善電能質量的功效,提高設備利用率。實現充放電與儲能需求預測、充放電與儲能接入管理、有序充放電優化方案管理、柔性充放電管理、故障保護管理、充放電與儲能設備運行管理、充放電與儲能信息綜合分析、客戶檔案管理、客戶充放電記錄等功能。
2.4 遠程預付費管理需求
按照用電信息采集系統“全覆蓋、全采集、全費控”的要求,遠程預付費管理將是智能電網用電環節面臨的新的業務要求。通過遠程預付費平臺,用戶可通過多種方式如營業廳、銀行、網絡、微信、手機、終端等完成購電,用戶可通過網絡、電話、手機、微信、電子郵件等多種方式實時查詢自己的用電信息,既滿足現代社會客戶的快速需求,又推動了電費的收繳,加快了資金周轉。
2.5 抄表管理業務需求
用電信息采集系統除完整、準確、自動地實現對電能表數據的采集外,未來要提高抄表的實時性,實現抄、核、收全過程的自動化和全閉環管理,減少了在抄表環節與客戶發生糾紛的風險,進一步推進計量、抄表、結算業務標準化建設和業務規范化。
2.6 用電檢查業務需求
用電信息采集系統在自動采集和統計電能信息后,可以自動分析用戶的用電異常變化,實時監測電能表、計量回路、變壓器設備的運行工況和供電質量信息,監控人員系統存儲的歷史信息對竊電嫌疑用戶進行統計分析,為電量的追捕提供科學的依據。
2.7 有序用電業務需求
有序用電業務是科學用電和節約用電的有效手段,通過用電信息采集系統對用戶負荷的自動采集,可使監控人員能夠及時了解每個客戶的電力供需情況,準確掌握實時供需狀況,通過合理的預測、將被動用電控變為主動有序控制。對用電信息采集系統采集的數據分析,科學合理地分解負荷、電量指標,提高管控水平。
2.8 市場管理業務需求
>> CAN通訊在雙饋異步風力發電機組中的應用 積分型變結構控制在雙饋異步風力發電機并網控制中的應用 大型永磁同步發電機在風力發電中的應用 微型風力發電機的應用 雙速電機在并網型風力發電機組中的應用 雙饋異步風力發電機并網運行中的幾個熱點問題 導電膏在風力發電機組中的應用 變頻器在風力發電機組中的應用研究 淺析在風力發電機液壓系統中應用蓄能器的效果及維護 模糊控制在風力發電機組控制中的應用設計 嵌入式系統在風力發電機中的應用 超級電容在電動變槳型風力發電機組中的應用 改進UKF及其在雙饋風力發電機參數辨識中的應用 “不跟隨”的風力發電機 風力發電機機架的防腐 淺論鵝頭臂工況在山地風電場風力發電機組吊裝中的應用 反向平衡法蘭和預應力錨栓組合件在風力發電機組中的應用 超聲波風速采集技術在大型風力發電機組中的應用 復合材料在風力發電機葉片中的應用 現場總線在風力發電機組的應用 常見問題解答 當前所在位置:
關鍵詞:風力發電;異步電機;籠型;繞線型;離網式
DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.9.002
為了緩解能源危機、環境污染和發展低碳經濟,人們越來越重視新能源與可再生能源的應用。其中,風力發電是新能源技術中最成熟、最具規模開發條件和商業化發展最強勁的發電方式之一[1-2]。
據中國風能協會的《2012年中國風電裝機容量統計》顯示,我國累計安裝風電機組53764臺,裝機容量75324.2MW。其中,風力資源主要集中在“三北”地區(東北、華北、西北)、沿海及海上風能豐富區以及內陸局部風能分布區[1-3]。而風力發電本身也顯示出由小規模向大規模、小容量向大容量、恒速恒頻向變速恒頻、單一陸地向海陸兼顧的發展趨勢。
實際風能利用中,電勵磁同步機在并網時,會因風速的不穩定性造成功率的沖擊,不利于發電機和整個系統的安全穩定運行,因此不能用于齒輪驅動的直接并網風力發電系統;永磁式同步電機效率較高,只能通過整流逆變的變速恒頻的方式并網發電,還有永磁材料容量和強度的限制[4-5]。根據轉子結構不同,一般可將異步電機分為繞線式和鼠籠式兩種?;\型異步電機方便變極,是最早應用的可直接并網的風力發電機;繞線式異步電機即雙饋電機,在背靠背變流器的控制下,可大范圍變速并網運行。因此,異步電機在國內外風力發電領域中具有明顯的應用優勢。
本文將結合風力發電的發展背景,對異步電機在風電場合的應用優勢進行說明,并指明高性能的異步電機風力發電系統離不開電力電子技術的支撐。
繞線型異步電機概述[5-8]
繞線型異步電機的轉子可與外部連接,如雙饋異步發電機(DFIG)和OptiSlip感應發電機(OSIG)等。其中,DFIG在我國風電中應用較多。雙饋異步發電機定子繞組直接連接定頻三相電網,轉子外連電力電子變流器,以控制轉子的電氣特性,如轉子電壓和頻率。在超同步發電狀態,發電機的轉速變化時,可通過電力電子背靠背變換器調節轉子頻率使定子頻率與電網頻率相同,實現轉子側和定子側同時向電網饋電與變速恒頻發電控制。其基本拓撲如圖1所示。
繞線型雙饋異步電機的結構帶來的優缺點如下:
1. 流過轉子電路中的功率為轉差功率,一般只有發電機額定功率的1/4~1/3;
2. 可控制無功功率,通過獨立控制轉子勵磁電流來解耦有功和無功功率,無須從電網勵磁,而從轉子電路中勵磁;
3. 不可避免的要使用滑環和電刷。
在大型風電基地中的適用性
普通籠型異步電機的定子由鐵心和定子繞組組成,轉子采用籠型結構。早期的異步發電機首先要解決的問題是電機自勵建壓的問題,如在輸出端連接適當大小的電容器給籠型感應發電機提供勵磁,其缺點是無法連續調壓,只能離散地調節勵磁。隨著電力電子技術的飛速發展,利用可控開關功率器件組成的電力電子變換器可以產生連續可調的無功功率,從而替代傳統的單獨的電容勵磁,使得電力電子變換器與感應發電機相結合的發電技術得到了迅速的發展。
如基于背靠背變換器的并網型異步風力發電系統,其結構拓撲如圖2所示。定子繞組通過整流器和逆變器與電網或者負載相連:前者工作在整流狀態,輸出一個穩定的直流電壓;后者工作在逆變狀態,輸出恒頻恒壓的交流電。
將電機轉子和風力機相連,通過風力機的升速齒輪驅動轉子超過同步速,即可將風力機的機械功率轉化為電功率,饋送電網或供給負載。對普通籠型異步電機而言,通常有如下優缺點:
1.籠型異步電機因堅固的無刷結構,而具有機械簡單、效率高、價格低廉和維護要求低的特點;
2.可適用于恒速發電和變速發電,可通過電力電子變換器獲得無功勵磁功率;
3.電機本體適用于大功率容量,可高達幾兆瓦,具有良好的經濟性;
4.有功和無功相耦合,影響系統性能。
為克服普通籠型異步電機發電系統中有功和無功相耦合對系統性能的不利影響,進一步發揮籠型異步電機的優勢,美國田納西理工大學的Ojo教授于2000年提出一種新型籠型異步電機—定子雙繞組異步電機(DWIG),其定子上布置了兩套繞組,一套為輸出電能的功率繞組,一套為調節勵磁的控制繞組,除容量不同外,它們的極數及繞組形式一樣,且在電氣上沒有直接連接,僅通過磁場耦合。功率繞組,接有勵磁電容,通過整流橋向負載供電;控制繞組,接有電力電子變換器,用于調節發電機內部磁場,使其在不同的工況下能穩定運行。
籠型異步電機在風電中應用廣泛,如普通籠型異步電機可用于分布式風電場合;定子雙繞組電機適用于海上風力發電等。
在分布式風電中的適用性
我國內陸有局部風能分布區,分布式風力發電具有較大市場。
在中小規模離網型、微網或并網式分布式風力發電中,普通籠型異步電機因價格優勢、本體堅固和易實現變速恒頻發電的特點,獲得市場青睞。
特別是分布式系統中,通常整合多種資源,進行風光互補、風熱互補能源開發,本身附帶儲能系統和電力電子變換器。籠型異步電機與電力電子變換器的優勢配合,不僅可以提供勵磁,還可以根據控制策略調控多端口(發電端、儲能端、用電端)的功率流動,方便實現功率平衡以及自我控制、保護和管理,更可以充分發揮普通籠型異步電機性價比高的優勢,從而具有更強的市場競爭力。
我國海岸線長,海上風電資源豐富,國家規劃海上風電開采力度增強,為減小線損,高壓直流輸電系統具有一定優勢,定子雙繞組籠型異步電機可作為其發電機[12]。
定子雙繞組籠型異步電機的結構有如下優點:
1.轉子為籠型轉子,繼承普通籠型異步電機結構簡單堅固,維護較少的特點;
2.定子兩套繞組相互電隔離,磁耦合,可以方便勵磁調速;
3.電機側的變換器容量為系統額定輸出容量的1/3左右;
4.在合適的控制策略下,發電機系統能夠在寬轉速全負載的工況下輸出穩定的直流電壓,且具有優良的動靜態特性。
如圖3所示為南京航空航天大學研究的DWIG風力發電系統相關拓撲。
D W I G系統中,控制繞組側控制勵磁,功率繞組輸出整流后的直流電能,適用于高壓直流輸電系統;系統可以在寬轉速下實現風能最大功率追蹤,能夠有效地利用海上風能豐富、風速較高、無靜風期的特點;若進一步將控制側直流母線與功率側直流母線通過二極管并聯,通過控制策略可提高系統在低風速下的風能利用率。
在海上風力發電高壓直流輸電系統中,定子雙繞組發電系統優良的控制性能、寬轉速范圍的風能利用率和結實可靠的轉子設計有很好的應用前景。
結論
雙饋異步電機容易實現變速恒頻發電,可以減小電力電子設備的投入,良好的并網優勢使其在大型風電基地中應用廣泛;普通籠型異步電機堅固可靠,中小功率風力發電中優勢較為明顯,主要體現在免維護性和經濟性,而定子雙繞組電機在海上高壓直流風力發電系統中優勢明顯。
我國的新能源政策與發展表明,風力發電正進一步走向大容量大規模海陸資源兼顧開發,異步電機因自身特性將在未來的風能利用中得到更多應用;高性能的異步風力發電系統離不開電力電子變換技術的支撐與發展,應重點開發相關的電力電子變換裝置及其控制技術。
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關鍵詞:智能電網;電力營銷;互動;電力用戶;需求側管理
作者簡介:戴謙(1965-),女,河南駐馬店人,湖南省電力公司湘潭電業局,工程師。(湖南?湘潭?411104)
中圖分類號:F272.3?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)24-0072-02智能電網成為當前各國電力系統研究和開展的一項重要課題,被列入我國“十二五”計劃,成為我國電網公司規劃的重點工作。而電力營銷,則擔負著需求側管理、售電市場運營、電能計量管理、銷售電價執行、供電服務以及對客戶進行供電安全方面的職責,為社會經濟提供可靠、高效的用電服務是其核心內容。因此,對智能用電技術的利用和研究,要積極開展,并進行營銷信息系統以及用電信息采集系統的建設,并且建立強有力的雙向互動平臺以及支持平臺,最終使得營銷業務的智能化及營銷管理的現代化得到充分利用,并促使電網與客戶進行信息流、能量流以及業務流的互動,實現相互之間新型的供用電之間的關系,從而使綜合服務水平得到全面提升。實現社會福利的最大化。本文便以智能電網環境下智能用電的特征為基礎,探討現代電力營銷體系以及智能電網框架下現代電力營銷體系的發展方向。
一、我國的智能電網環境下智能用電的概念與特征
1.關于智能用電定義的詮釋
智能用電采用高效控制、高級測量、快速儲能以及高速通信的先進技術,并依靠先進的管理理念以及堅強的電網,實現市場計量公正準確、響應迅速、多樣的收費方式、對數據的及時采集,使服務便捷高效,從而使電網與客戶進行信息流、能量流以及業務流的互動,實現相互之間新型的供用電之間的關系。
通過傳感器對供電端到客戶端之間的一切設備進行連接,從而形成科學完整的信息與用電交互網絡,然后對其中的信息進行分析整合,指導用戶對用電的方式進行直接的調整,從而使電力資源的配置達到最佳狀態,使客戶的用電成本得到降低,提高用電的安全、可靠,使用戶的用電效率得到提高。
2.智能用電的特征
智能用電的主要特征為:技術先進、經濟高效、服務多樣、靈活互動、友好開放。
技術先進:自主創新并消化吸收計量、控制、通信、儲能、超導等新技術。
經濟高效:推動可再生能源利用和提高能源效率。
服務多樣:滿足客戶多元化、個性化需求。
靈活互動:實現電能、信息和業務的雙向交互。
友好開放:充分利用電網資源為客戶提供增值服務。
二、智能電網下的現代電力營銷體系
智能電網構架下的現代營銷體系,是以堅強智能電網為堅實基礎,采用先進技術裝備和現代管理理念,以營銷技術支持平臺為可靠支撐,建立與完善雙向互動營銷平臺,實現與客戶進行能量流、信息流、業務流的友好互動。
1.智能化客戶服務
(1)用電方案優化制定:整合供配電資源,自動生成最優的客戶業擴方案,為客戶提供標準化或定制服務選擇。
(2)自動采集客戶電能量數據、電能質量數據、各種電氣和狀態(事件)數據,對數據進行合理性檢查、分析和存儲管理,實現客戶與電網企業間電能雙向計量;互供電量、電費的自動結算;依托社會化資源和自助繳費渠道,方便客戶多渠道繳費,實現電費收取多樣便捷。
(3)客戶用電信息實時監測,異常狀態在線分析、動態跟蹤和自動控制,幫助客戶實現故障自動診斷、快速排除,自動尋找替代供電電源。
(4)利用智能電表或智能終端獲取電網供需信息和用電價格,采用智能控制功能,通過功率定值控制、電量定值控制、費率定值控制、遠方控制、電費催收輔助控制、預付費管理控制等手段,實現客戶根據電價電費變化,遠程對家用電器進行設置和控制,如低谷時開啟用電設備。
2.智能化營銷業務管理與決策
(1)遠程監測客戶側電能質量(電壓、無功、諧波等),自動進行信息;基于用電、配電、輸電實時數據,完成電網分層、分級的實時線/變損自動分析。
(2)實現客戶價值、信用等級、風險評價,與保險、信托、證券等業務相結合,為客戶提供增值服務。
(3)自動完成購、售電市場分析與預測,為輸配電網絡規劃、建設提供依據。
(4)通過營銷指標的統計、查詢、分析,對業務處理、流程執行、工作時限、工作效果等情況進行評價、考核;為國家電價政策、節能減排政策的制定提供決策信息,為公司經營管理提供決策依據。
3.智能化需求側管理
(1)實現客戶用電設備在線監測、停/投運控制,實現有序用電方案自動編制和優化、自動實施、過程跟蹤、自動監測、效果評價,滿足社會有序用電、客戶經濟用電的需要。
(2)實時診斷客戶用電設備健康狀況,為客戶提供安全用電服務;為客戶用能系統提供能耗監測與能效診斷、能效項目實施效果驗證等服務。
(3)對客戶分布式能源上下網及運行情況進行監控,實現故障情況自動隔離。
三、現代電力營銷體系的目標
現代電力營銷體系的目標,是建立起和諧的智能電網,實現電網企業與用戶的和諧相處,可以做到用戶使用到更加穩定高效的電能,減少自身的電費支出,而電網可以減少人員的工作量,同時為用戶提供更好的服務。而完成目標,有一個重要的結合點,便是結合電網狀況與特點,使用戶了解電網運行的困難,降低電網運行和維護的難度,從而獲得更好的效果。
電力系統運行的突出特點是,電能難以大量存儲,即用戶使用的電能,是由發電廠產生、電網輸送和分配、用戶使用這些環節幾乎在同時完成的。傳統電網中,由于用戶不了解電網的狀況,不參與電網的管理,其電能使用具有極大的隨機性,完全依據個人的需要,這就為電網的運行制造了巨大的困難。為了滿足用戶的需要,電網需要根據事先估計的負荷情況,即電力負荷預測的結果,安排發電情況,運行方式等。為了滿足用戶的集中用電,電網需要建設大量的發電設備、電能傳輸設施等,用于保障用電峰值時的需求,而其他大量時間內,部分的設備卻處于備用狀態,這就是電網運行的峰谷狀況。用電高峰時電能提供不足,用電谷底時大量電能浪費,成為了電網運行中的尷尬狀況。能夠解決這一問題的,只有現代的電力營銷體系,只有讓用戶參與到電網的管理中來。
首先,用戶參與到電網的管理中來,可以使用戶了解電網的困境,進而解決這一困難,對于電能使用時間并沒有特別需要的用戶,可以對自身用電情況進行調整,盡量在非用電高峰時間用電,以此來換取電網給予的優惠電價,實現電網的削峰平谷,用戶的費用降低。其次,用戶可以更好地了解電網的運行狀況,在計劃檢修與電網故障時,可以獲知并有計劃的進行安排,避免和降低可能發生的損失。再次,電網對于用戶的電能使用狀況,不再是根據以往一段時間內的電能計量情況進行粗略的估計,而是根據實時和實際的電能使用情況,進行準確的分析和判斷,從而更有目標的進行發電和電力調度,有效的降低電網傳輸中的電能損耗。
四、結語
智能電網建設中,電力營銷方面的關鍵問題,體現在電力用戶與電網的互動上。互動首先需要技術和基礎設施的支撐與完善,為此介紹了電力營銷體系建設的幾個關鍵技術,其次如何有效的加以利用,為此介紹了電力營銷體系建設的目標。只有在這些方面做好工作,更好的為用戶提供服務的同時,才能有效的提高電力營銷的水平,擴大電力營銷的市場。
參考文獻:
[1]于爾鏗,劉廣一,周京陽.能量管理系統[M].北京:科學出版社,1998.
關鍵詞:電力營銷 管理服務
1 我國當前的電力市場狀況
電力企業作為經濟發展的先行,只有按照客觀要求,不斷提高管理水平和服務質量,大力加強行業作風建設,才能保證企業的健康持續、快速的發展,企業良好的形象才能樹立起來。
1.1 現階段我國電力市場的特點
①用戶在《電力法》頒布實施后,對供電服務質量要求會逐漸升高,因為他們此時的法律意識普遍增強。再加上電力市場的供需矛盾的轉變,對供用電雙方的權力義務認識,變得越來越清楚,供電企業被用戶要求提供更多、更優質服務。
②電力企業尋求發展的關鍵是增長開拓電力市場、促進電力需求。促進需求的增長成為目前階段的關鍵工作,因為現階段有巨大的發電、供電潛力可待利用。
③在一定時期內國民經濟的增長與電力消費增長保持一定比值,對于國民經濟電力供給量的增大有促進作用,電力的增長與國民經濟有著緊密的聯系,它通常被稱為電力的彈性系數,國民經濟的增長是電力消費量增長的依賴。
1.2 我國電力市場今后的發展 為實現電力營銷工作法制化、市場化、現代化,適應社會主義市場經濟發展的需要,對電力日益增長的全社會需求要用高質量的電能和優質的服務來滿足,對電力營銷管理體系的選擇,要求其必須具有開拓、競爭、創新能力和現代化的水平,促進社會的和諧文明與國民經濟快速發展。
①要有高質量的電能和優質的服務,以尋求和開拓滿足市的場需要。產品策略的重要內容是產品服務,在電賣出去后,必須得及時跟上售后服務工作,電力用戶的滿意度是我們明天潛在的電力市場的依靠。所以,應從用戶的需求、設計、施工、驗收、運行、售后、服務、故障處理、擴大需求的各個環節進行我們供電企業的服務,提供給用戶需要的咨詢或服務,而不能只停留在故障處理上,通過調壓或補償方式來提供優質電能服務,社會承諾應用應是公開的,通過采用雙回路、雙電源和環網形式來提供可靠的電力。靠服務贏得市場,方便用戶,簡化手續,贏得用戶的信賴。
②電力市場營銷工作要有四個轉變,即實現:從限制型用電向開放型用電轉變;從賣方市場向買方市場轉變;從管理型向服務型轉變;從埋怨客觀原因向積極迎接市場轉變。
③中國電力CO2排放占全國排放總量40%,全球氣候變暖對人類生存造成嚴重威脅,這種高碳排放為特征的傳統電網已不能適應世界經濟環境變化的要求。風能、太陽能、生物質能發電是中國未來電力發展和運用的趨勢,數字化信息集成系統,熱電冷聯產,電力儲能系統應得到發展。
2 當前電力市場營銷管理的地位應如何看待
建立的電力營銷機制應適應市場經濟的發展,供電企業把電力營銷定位為核心業務,必須采取市場導向管理模式的電力營銷,應服從和服務于電力營銷的電力生產經營活動。
電力營銷的原則應立足于“加大電網投資和升級改造力度,電網是基礎,服務和管理是保障,技術是支撐”進行發展,建立安全可靠的電力網,供、配電網絡的“瓶頸”逐步解決,客戶提供全方位、高效的的優質服務,運用先進的網絡、通信、計算機技術,全天候滿足廣大用戶的用電需求,對各項業務以嚴格規范的管理進行監控,企業的營銷目標才能實現。
一個不爭的事實就是:未來的電力營銷市場是一個買方市場。新型電力營銷理念基于買方市場的要求進行建立。供電企業市場營銷體系和機制應當是一個充滿市場活力,能適應市場需求,改變過去建立在賣方市場基礎上舊的供電管理模式。
企業應嚴格按照上級規定的市場營銷政策和業務范圍,法制化管理在實現商業化運作的同時進行,電力市場的營銷工作實時地進行調整,要商業化運營。
3 實行優質服務創新的建議
3.1 優質服務以創新為目標 要提高電力企業職工的服務質量,增強服務意識,轉變職工的觀念。為客戶提供快捷、方便、優質的服務,經便企業的競爭力得到增強,擴大電力消費市場,提高企業的信譽。提供優質電能應加強電網建設,供電可靠性要得到保障。
在終端能源消費市場,提高電能的占有率將成為一種必然,以環保、調整能源消費結構為契機,依據我國現行的能源政策,調整并優化能源結構。
以市場需求為導向,加強對市場需求預測的研究,搞好市場調查和市場預測。市場預測的及時性和準確性要提高,市場變化的跟蹤分析工作要做好,目標市場分析軟件系統開發并形成。尋找電力企業新的效益增長點,提高電力企業的市場占有率。
引導客戶合理用電工作可以借助經濟、媒體宣傳等手段,提高用電效率和負荷率。有利于環保、節能的技術和產品的應用應積極推廣,開拓電力市場。
要根據客戶的要求做好全方位的服務,要提供可靠、價格合理、優質的電力電量。以滿足客戶需求,引導客戶消費為中心。開拓電力市場,使用高效潔凈的電能,現階段應以商業、居民、市政為重點,提高生活水準,傳統的用能觀念應引導客戶改變。
3.2 實行優質服務創新的建議 優質服務是企業發展的核心,是電力企業拓展市場的通行證,是打造電力品牌的根本途徑,它是電力企業的生命線。如想做好優質服務,電力企業應做好以下幾方面的工作:
3.2.1 科技手段的廣泛應用是提高服務質量的有效載體 通過推行嚴格的獎罰制度,并對所有業務按照操作權限和時限要求實行閉環管理,實行“客戶代表制”、 “客戶回訪制”、“客戶服務調度制”,將該系統定位于“客戶服務調度”,不斷進行系統完善和功能拓展,電力客戶服務真正的實現跨越式發展,使客戶代表的權威性進一步樹立。
3.2.2 優質服務的根本保障是完善激勵監督機制 企業的服務行為要以優質服務與監督、監察與檢查相結合的方式進行規范。完善激勵機制要體現獎懲分明,它是經營服務的動力。以完善售后服務工作的重要保障是:通過不斷對服務的改進,來解決客戶的后顧之憂,提高企業的信譽度,切實增強協調處理能力。
3.2.3 要建立起營銷技術服務管理系統,更好的完善優質服務 對客戶在用電方面可能出現的限制、困難要進行研究和了解,有機結合營銷與服務,為客戶服務的功能要得到拓展,確立快捷、方便、高效的服務標準,最大限度地滿足客戶對電力的需求。必須要規范營業行為,不同用電群體的需要才能得到滿足。當前,營銷服務被各行各業作為市場競爭的主要手段。
3.2.4 轉變思想觀念是強化優質服務的前提 參與市場競爭就要有優質高效的服務,“兩個根本性轉變”的要求是電力企業必須滿足的,面對日趨激烈的市場競爭,在抓好生產經營與建設發展的同時,將經營融入到服務之中,并做為企業完善服務的出發點和歸宿, “客戶至上”的觀念也必須牢固樹立起來,將經營融入到服務之中,切實做好各方面工作。
3.2.5 保障電網安全穩定的運行是優質服務的基礎 優質服務不可缺少的硬件基礎是:變電的安全運行、用電設備的安全可靠、不同電壓等級的電力安全輸送等,都要做到嚴格把關。杜絕在生產、調試、運行、安裝、維護過程中電力設備的裝置性、習慣性違章。
3.2.6 樹立服務形象的必要形式是大力宣傳 建立電力供、求雙方良好互動的新機制,電力供應和營銷服務的最新消息可以通過電視、廣播、報紙和網站等形式向社會,讓客戶滿意,樹立“為客戶創造價值,積極建立電力供應新聞制度,為社會創造效益,電力營銷理念要讓政府放心,良好的企業服務形象要進一步樹立起來。
4 結束語
廣大電力企業職工在肩負創造經濟效益的同時還擔負著社會責任,做為為全社會服務的特殊行業,電力企業與全社會的發展和穩定密切相關,隨著不斷深入發展的社會主義市場經濟,也相應產生了經營觀念的較大轉變,從企業內部經營機制和思想觀念入手,改善電能的質量,促使電力企業適應新的經濟形式的需要,提高供電可靠性,相適應的戰略發展計劃要制定出來,通過改善電網結構,提高服務水平,滿足客戶的需求,切實的做好電力營銷的管理與服務工作。
參考文獻:
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[2]電力行業職業技能鑒定指導中心,《用電客戶受理員》,北京:中國電力出版社,2007年.
關鍵詞:廢水熱源儲能型熱泵熱水系統計算分析
0前言
各種資料顯示,城市各類商業建筑衛生熱水能耗比例達到10%~40%,城市民用建筑熱水能耗,僅洗澡熱水用能就接近20%,城市家庭熱水器普及率已經達到70%以上,農村小鎮家庭使用熱水器的比例也越來越大[2]。上海地區商業建筑衛生熱水能源消耗在建筑總能耗中的比例為:寫字樓,2.7%;商場,10.7%;飯店,31%;醫院,41.8%[3]。另外,城鎮食品加工,游泳館等,農村水產養殖,農產品加工等也需要消耗大量不同溫度的熱水。由此可見,目前衛生、生產熱水能耗在建筑能耗中的比例越來越大,建筑衛生熱水節能日益受到重視。
此外,大型商業建筑,為了營造舒適的環境和提供各種服務功能,消耗大量能源的同時,以廢熱、廢水的形式向環境排放大量廢熱,加速了城市“熱島效應”。越來越多的高能耗商業建筑采取了廢熱回收措施,都取得了顯著效益[4-6]。
在我國,節能已成為國民經濟發展中重要一環,關鍵一環,國家和各地政府紛紛出臺節能政策及措施,如實行產品節能認證,執行電力價格杠桿,拉大峰谷電價差及高峰用電時段需求限制等,同時也號召和鼓勵企業開發節能型產品。
1研究的目的和意義
建筑熱水能耗的節約大致有三類途徑:
⑴太陽能等可再生能源的利用;
⑵建筑廢熱以及其他形式廢熱的回收利用;
⑶采用新技術,加強管理,提高熱水的生產和利用效率[7]。
其中,將熱泵技術應用到熱水系統中,回收各種低品位廢熱,是解決建筑熱水高能耗的有效途徑之一。
以廢水為熱源的儲能型熱泵熱水系統主要用于大量熱水的供應及廢熱再利用,也可用于工業廢熱回收。該系統有以下幾個特點:
⑴冷熱源溫差大為減小帶來顯著的節能效果;
⑵可利用夜間電力工作,平衡電網峰谷負荷;
⑶由于廢熱大大提高了系統的蒸發溫度,熱泵的結霜問題得以改善或避免;
⑷可實現熱水、采暖、供冷的一體化。
普通衛生洗浴系統,很大一部分熱能白白排放浪費掉了,如能回收這部分熱能,則節能效益是十分可觀的。文獻8中對典型浴室和典型氣候條件下洗浴廢水的溫度變化情況進行了詳細測試,其結果如圖1所示。
圖1淋裕水溫降值測試(水流量6L/min)
從圖1可以看出,熱水洗浴后,廢水溫度仍然達到36℃左右,熱回收潛力相當大。以廢水為熱源的儲能型熱泵熱水系統在國外已有一定的理論研究基礎和應用實例,但在國內還屬于起步階段。本文從整體循環的角度,對以廢水為熱源的儲能型熱泵熱水系統進行探討,并進行了理論計算與性能分析,同時與其他系統進行了經濟性比較。
2工作過程及理論循環分析
2.1系統組成及工作過程
利用熱泵制取生活熱水可以提高節能效果,其COP值可達3~5。但空氣源熱泵熱水器存在冬天制熱系數明顯降低,室外換熱器結霜的問題,大大限制了其使用范圍。在日常生活和生產中洗滌的廢熱水一般直接排放,其所攜帶的余熱被白白浪費。以廢水為熱源的儲能型熱泵熱水系統以消耗一部分電能為代價,通過熱力循環,把廢熱水中儲存的能量加以發掘利用,用來生產熱水。在用電谷段(上海22:00~6:00)以廢熱水為熱源,產生熱水并儲存在熱水箱中,隨時供用戶利用。從熱力學工作原理上看,它與制冷機相同,就是以冷凝器放出的熱量來供熱的制冷系統,所不同的是兩者的目的和工作溫度區往往有所不同。制冷裝置從低溫熱源吸熱,營造低溫環境;而廢水為熱源的儲能型熱泵熱水系統是從廢熱水中吸取熱量,加熱生產或生活熱水。
該系統主要由壓縮機、蒸發器、熱水換熱器、電子膨脹閥、儲熱水箱、過濾裝置、廢熱水箱、水泵及若干截止閥和相應的控制裝置等組成,其工作流程如圖2所示:從浴室等場所排放出來的廢水,經過濾器6過濾處理后,為了保持一定的流量和溫度,便于控制,先儲存在廢熱水箱7中,經過循環水泵9不斷與蒸發器2中的制冷劑進行換熱。蒸發器2中的制冷劑吸收廢水的熱量,蒸發為干飽和蒸汽,被吸入壓縮機1,壓縮機將這種低壓工質氣體壓縮成高溫、高壓氣體送入熱水換熱器3,經水泵強制循環的水也通過熱水換熱器3,因此,水吸收了工質送來的熱能,并將熱量儲存在熱水箱5中,隨時為用戶提供熱水,而工質經換熱后在定壓下冷凝放熱,并進一步在定壓定溫下冷凝成飽和液體,從而將水加熱升溫到所需溫度。飽和液體通過電子膨脹閥4經絕熱節流降壓降溫而變成低干度的濕蒸汽,再次進入蒸發器2,使熱水箱5中的水溫逐漸升高,最后達到60℃左右的水溫甚至更高,正好適合日常使用。通過加裝混合閥,可使出口熱水與儲水箱下步溫水混合而得到不同溫度的水,滿足不同場合的需要,這就是以廢水為熱源的儲能型熱泵熱水系統的工作原理。
圖2系統流程圖
1壓縮機2蒸發器3熱水換熱器4電子膨脹閥
5儲熱水箱6過濾器7廢熱水箱8截止閥9水泵10浴室
2.2系統理論循環及性能分析
熱泵的熱力經濟性指標可由其性能系數COP(CoefficientofPerformance)來表示。COP指其收益(制熱量)與代價(所耗機械功或熱能)的比值。對于消耗機械功的蒸汽壓縮式熱泵,其性能系數COP也可用制熱系數εh來表示,
即εh=Qh/P………………①
在熱泵熱水系統的推廣使用上,很多廠家和科研單位對于熱泵熱水系統的工質應用進行了多方面的研究。目前,在熱泵系統中,R22極有希望的混合替代工質為R407c和R410a。近共沸混合物R410a雖然具有基本恒定的沸點,但它的單位制冷量容積較大,排氣壓力較高,作為替代制冷劑就要求對設備改造;R407c具有與R22相近的制冷量,壓力基本相當,對整個系統的改動小,但其傳熱特性較差,需用酯類油更換R22的油,一旦出現泄漏,系統制冷量和制冷效率迅速下降。而R417a作為一種新型環保工質,它排氣溫度比R22低,不用更換油,吸排氣壓力比R22系統稍高或接近,完全可以在熱泵熱水系統中直接替代R22,并可以安全可靠運行[9]。因此,本文選取制冷劑R417a為理論計算工質,進行理論熱力計算:
致冷工質的流量m(kg/s),單位工質的制熱量q1(KJ/kg),單位工質的耗電量w0(KJ/kg),
系統制熱量Qh=mqh(KJ)
系統耗電量W=mw0(KJ)
代入式①得到:εh=q1/w0……………②
考慮一定的過冷度和過熱度,系統理論循環如圖3所示。
Qh=h2-h4,w0=h2-h1
則
圖3系統的理論循環
此外,為了對熱泵熱水系統的設計提供參考,本文選取一組典型工況(蒸發溫度30℃,過熱度5℃,冷凝溫度60℃,過冷度5℃),采用不同工質進行理論計算,其結果列表如下。
表1工質理論計算特性表工質冷凝熱量(kW)理論制熱系數εh壓比壓差(kPa)壓縮機耗功(kW)壓縮機排氣溫度(℃)壓縮機排氣壓力(℃)
R221.206.7422.0461242.80.17892.4424.31
R134a1.216.9942.209929.900.17378.9016.99
R407c1.226.5952.1571337.80.18585.7324.94
R417a1.226.8542.0701112.00.17875.8021.52
(注:計算工況蒸發溫度30℃,過熱度5℃,冷凝溫度60℃,過冷度5℃)
考慮到廢熱水和用戶所需熱水的溫度波動,本文針對不同廢熱水水溫以及不同的熱水溫度(即選取不同的蒸發溫度和冷凝溫度),以R417a為例進行計算。考慮傳熱溫差,取冷凝溫度Tk=50~65℃,蒸發溫度T0=5~30℃,每5℃進行一次理論計算,計算結果統計如圖4所示。
由圖4可以得出以下結論:
(1)當冷凝溫度一定時(即用戶設定熱水溫度保持不變),隨著蒸發溫度提高(即廢熱水溫度不斷升高時),系統的制熱系數不斷提高,如圖4(a)所示;
(2)當蒸發溫度一定時(即廢熱水溫度保持恒定),隨著冷凝溫度提高,制熱系數明顯下降;
(3)在所設定的溫度范圍內,取不同的蒸發溫度T0和冷凝溫度Tk,當溫差Tk-T0保持不變時,制熱系數基本上沒有什么變化,但隨著溫差的不斷加大,制熱系數有明顯降低的趨勢,由此可見,溫差的變化對制熱系數影響很大,如圖4(c)所示;
(4)制熱系數在冷凝溫度Tk=50℃出現最高點,蒸發溫度T0=30℃,理論εh=10.65,這也為系統的控制及用戶水溫設定提供了一定的參考。
由圖4可以得出以下結論:
(1)當冷凝溫度一定時(即用戶設定熱水溫度保持不變),隨著蒸發溫度提高(即廢熱水溫度不斷升高時),系統的制熱系數不斷提高,如圖4(a)所示;
(2)當蒸發溫度一定時(即廢熱水溫度保持恒定),隨著冷凝溫度提高,制熱系數明顯下降;
(3)在所設定的溫度范圍內,取不同的蒸發溫度T0和冷凝溫度Tk,當溫差Tk-T0保持不變時,制熱系數基本上沒有什么變化,但隨著溫差的不斷加大,制熱系數有明顯降低的趨勢,由此可見,溫差的變化對制熱系數影響很大,如圖4(c)所示;
(4)制熱系數在冷凝溫度Tk=50℃出現最高點,蒸發溫度T0=30℃,理論εh=10.65,這也為系統的控制及用戶水溫設定提供了一定的參考。
需要說明的幾點:
(1)取蒸發溫度T0=5~30℃,是為了便于了解制熱系數隨廢熱水溫度的變化情況,實際從各種文獻和圖1中可以了解到,廢熱水的溫度變化范圍不大,基本在28℃~36℃范圍內波動;
(2)考慮制熱系數隨廢熱水溫度的變化,在實際中,制熱系數受廢熱水流量變化的影響也很大,值得進一步測定和研究;
(3)本文只進行了理論制熱系數的計算,實際制熱系數可通過文獻10中的關系式計算。
圖4(a)制熱系數隨蒸發溫度變化圖
圖4(b)制熱系數隨冷凝溫度變化圖
圖4(c)制熱系數隨溫差變化圖
2.3與空氣源熱泵系統的比較
為了計算簡便起見,選取一典型工況,如表2所示。由表可見,在夏季廢水熱源儲能型熱泵熱水系統與空氣源熱泵熱水系統相比,節能效果并不明顯。而在冬季其制熱系數平均是空氣源的1.7倍,當廢水溫度提高到35℃時,其制熱系數可達到空氣源的2.4倍,具有有明顯的節能效果。因此可以考慮在夏季室外溫度較高時,蒸發器直接從室外空氣中吸熱,而冬季室外溫度較低,熱水熱負荷較大,則應以廢熱水為熱源,可以考慮利用一定的控制手段實現上述切換。
表2兩種熱泵熱水系統的比較系統季節特點Tk(℃)T0(℃)εh
空氣源熱泵熱水系統夏季50258.43
冬季60-52.91
廢水熱源儲能型熱泵熱水系統平均60—4.91
典型60306.88
3小結
3.1研究分析結論
廢水熱源儲能型熱泵熱水系統,把儲能、熱泵和廢熱利用結合在一起,利用儲能彌補熱泵熱水系統初期的熱量來源,實質上是一種以廢熱水為低位熱源的水源熱泵系統。
3.1.1以廢水為熱源的儲能型熱泵熱水系統在冷凝溫度Tk=60℃時,其平均εhe=4.91;Tk=50℃時,其εhe=6.88,理論εh最高可以達到10.65,具有明顯的節能效果;
3.1.2該系統應用于浴室桑拿、健身房、游泳館、體育館、學校等水量需求大,且具有廢熱源的場合,工業上需要低溫熱水的地方也可以用。在冬季采暖的地區,同時還可作為散熱片、地板輻射、風機盤管等采暖末端的熱源部分,為各種住宅、別墅、公寓樓房等提供舒適、方便的生活條件;
3.1.3與傳統的燃煤鍋爐相比,既節能,又清潔,無污染;與單純的電熱水鍋爐相比,可大幅度節電;與單純的熱泵熱水系統相比,可利用夜間廉價電力,既降低了加熱水的費用,又對電網有移峰平谷的作用,特別是在冬季,又有其獨特的優越性;
3.2還需進一步考慮的問題及建議
3.2.1在實際系統的應用中,蒸發器和冷凝器的換熱過程中,還需考慮結垢的問題,應該適當添加活潑金屬作為犧牲陽極保護措施,或另設單獨除垢裝置,以降低冷凝器和熱水器內壁腐蝕和結垢,這點是極為關鍵和重要的;
3.2.2研究開發能夠適應大范圍變工況要求的制冷劑,以達到更高的冷凝溫度,這樣可以減少加熱時間,提高出水溫度,減少水箱體積;
3.2.3設計合理的控制系統,對水溫進行合理控制,特別是水箱中溫度控制層的選擇問題還有待進一步探討,此外,考慮到熱水供應和廢水回收在時間和流量上存在不一致的矛盾,故應考慮需熱量和可利用廢熱量的平衡問題。在設計水箱容積時,也要考慮儲熱水箱的儲熱特性、容積大小及其優化和保溫等相關問題;
3.2.4應積極探討取代傳統的電熱水鍋爐,達到節約能源的目的,同時可以考慮將該系統應用于小型家庭系統中,開發新型熱水器產品;
3.2.5將以廢水為熱源的熱泵熱水系統與太陽能系統、空調系統等聯合開發,也就是開發廢水、空氣、太陽能多熱源的綜合熱泵熱水系統,加上與空調系統聯合,還可以利用空調系統的冷凝熱量,提高整個系統的效率和能源利用率,其經濟、環保與社會效益會更加顯著。
總之,以廢水為熱源的儲能型熱泵熱水系統,為廢熱利用、建筑節電節能提供了新思路,具有重要的社會意義和應用價值,其發展前景是很廣闊的。至于該系統增加的制造成本,可通過節電在一定時期內回收。
參考文獻
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預計2008年北京奧運的召開將為手持顯示市場提供難得的發展機遇,在深圳舉行的“2008移動手持顯示技術大會”上,各路專家就手持顯示技術市場的發展路線、顯示技術熱點進行了對話交流。
摩托羅拉(中國)電子有限公司研發部先進技術中心亞太地區總經理劉建勇指出,手持設備的功能融合將是未來市場發展的主要趨勢,因此,對創新的用戶界面提出的各種新的要求。他認為,在手持設備中,中小尺寸顯示器的發展面臨的挑戰在于顯示器的面積有限,而多媒體內容的日益豐富,要求中小尺寸顯示器必須具備高速接口以及大屏幕的顯示效果。
在解決顯示器尺寸限制方面,劉建勇認為,基于沉浸顯示技術的虛擬顯示器可能是一個發展趨勢;另一方面,采取各種折疊方法設計手持設備的顯示器雖可解決顯示屏面積小的問題,但是,可能存在接縫引起視覺不適的問題。他分析指出,OLED作為一個可卷曲的顯示器,有望在手持手背中獲得應用。此外,還有構建在手持設備中的投影顯示器等等解決方案。
劉建勇指出,隨著手持設備中多媒體功能的日益豐富,如何提供上網帶寬以及顯示器的分辨率就是移動手持設備今后發展的兩大驅動力。
綠色環保低功耗成為技術焦點
目前,手機、數碼相框、MP3等手持娛樂設備更新換代速度快得讓人眼花繚亂,從“2008移動手持顯示技術大會”上可見,綠色環保的顯示技術是業界專注的方向。大會上手持顯示技術產業顯示屏,顯示驅動、終端產品等各環節供應商,都不約而同地談到“綠色”話題。
人們不斷追求中小尺寸顯示設備的高清晰畫面、高速處理速度,但同時也帶來了高耗電量的問題。如何從綠色節能的角度出發,為手持顯示技術發展提供更好的技術支持是眾多顯示技術供應商們所關注的話題。作為一家專注于液晶驅動功能為核心的IC設計公司,矽創電子的顯示技術專家錢金維介紹了矽創綠色環保驅動器,并詳盡展示了低溫省電的驅動模式改良(HI-FAS)模式。同時,矽創先進的具有背光省電優勢的LABC/CABC技術也博得在場人士的高度興趣。矽創公司的先進的“綠色”顯示驅動器技術的特點在于:
?不影響視效的省電方式;
?不增加CPU處理負荷;
?內建高速處理電路可播放動畫;
?可減少一半以上的背光消耗電力;
?現行CPU/Driver IC的Interface不需改變。
因此,在用于手持設備的中小尺寸顯示器TFT-LCD顯示驅動器市場上矽創先進占據了大于30%的市場份額。
光源是顯示技術的很關鍵的一項技術,華潤矽威科技(上海)有限公司市場部經理高級工程師顏重光在演講中指出,人們最關心的手持顯示設備的效率,而綠色節能則是設計的關鍵所在。LED是綠色環保的清潔光源,他的演講著重探討了移動手持顯示背光驅動技術,他還把自己發明的、解決整屏均勻顯示問題的“多顆LED串并聯布線設計”技術向與會者做了介紹。
在6月20日的大會工作坊中,“手持設備背光驅動設計”內容得到了更深入的探討中,電感儲能開關穩壓器用技巧探討、多顆LED串并聯布線設計技巧探討、背光驅動IC的選用等成為與會者的熱點話題。
權威調研機構樂觀預測手持顯示市場未來
手持顯示設備市場現如今呈現出一派繁華之象,那產業發展后勁如何?在未來幾年將如何發展?技術和價格將是怎樣的一種走勢?本次大會上國際知名市場調研機構iSuppli、DisplaySearch的資深人士了最新的市場分析及預測結果。
iSuppli首席分析師Vinita Jakhanwal對產業的未來持樂觀態度:中小尺寸手持顯示產業將繼續保持增長的勢頭,2007年已經達到40億件,到2012年預計超過50億件,而這樣發展趨勢究其原因是龐大的消費群體以及不斷涌現的新興應用領域。