楼宇复合能量系统的应用研究

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1、楼宇复合能量系统的应用研究摘要根据能源利用的发展趋势，客观论述城市区域和楼宇的能源利用将形成以化石能源（天然气、石油）及电力为主，与太阳能等可再生能源并存的多元能源利用格局，并详细阐述楼宇复合能量系统的概念、应用意义和研究方向，希望有助于加深对建筑物多元能源利用手段的认识和促进建筑复合能量系统的进一步研究和实践。关键词楼宇复合能量系统；能源子系统；系统优化控制；信息化计量-13-TheApplicationResearchonBuildingCombinedEnergySystem[Abstract]Accordingtothedevelopmenttrendofen

2、ergyuse,thispapersetforththenewpatternforareaandbuildingenergyusebasedonthecoexistenceoffossilfuel,electricitysupply,solarenergyandotherrenewableenergy,andpresenttheconcept,applicationsignificanceandresearchorientationofbuildingcombinedenergysystem,hopetostrengththecognitionoftheapplica

3、tionmethodofbuildingenergyandalsofurtherresearchandpracticeofbuildingcombinedenergysystem.[Keyword]BuildingCombinedEnergySystem;EnergySubsystem;SystemOptimizationControl;InformationMetering-13-1.多元能源利用由于地球石油和煤炭等化石能源的资源有限，同时对环境污染严重，从长远看包括建筑用能在内的各种能源利用以化石能源（煤、天然气、石油）和电力为主的格局将逐渐被其他新能源、可再生能

4、源替代。但从目前阶段看，可再生能源的能源密度低，稳定性较差，且目前应用技术还不够成熟，一次投资较大，经济性较差，因此，在未来相当长的时期内，城市区域和楼宇建筑的能源供应将仍然是以化石能源及电力为主，并与太阳能和其他可再生能源共存的多元能源利用格局，并在多种节能技术综合利用的基础上形成复合能量系统应用，与此同时，蓄能、热泵和热回收等技术由于异步调节能力强、能够提升能源品位和均衡能源利用以及提高能源利用效率将得到更广泛的应用，将在复合能量系统中发挥重要作用。因此建筑物的复合能量系统运用的研究将在各种新能源和新节能技术研究成果的基础上，开展包括节能和环境友好的围护结构、太阳

5、能和地热等多元能源利用、能量回收和存储以及系统动态特性及可控性等方面的研究，实现多元能源和多种节能技术的整合和综合利用，以实现节能、环保、优化的目标。2.楼宇复合能量系统的概念楼宇复合能量系统通过多元能源的组合和多种节能技术的集成运用来实现综合能源资源的高效利用，并有效提高区域或建筑楼宇的能源供应安全，其复合的概念在于多元能源和多种节能技术的多层次多形式的组合应用（冷热电等能量形式），最终实现多钟节能技术的综合利用，多元能源的综合利用，多环节的综合优化，多系统协调匹配。-13-楼宇复合能量系统将针对终端用能的波动性和可再生能源非稳定性的特征，采用电力、燃气等常规能源以

6、及太阳能等可再生能源或各种废热资源来提供多元能源组合；利用冷热电联产或热回收等技术实现能源的梯级利用；通过蓄能技术来弥补可再生能源的不稳定性和应对复杂的负荷需求变化；应用热泵等技术提升能源品位和扩展能源利用途径；通过利用计算机模拟和系统优化控制技术使复合能量系统在各种负荷工况和能源价格波动等条件下都能保持最优的多元能源匹配和最低的运行费用。楼宇复合能量系统的实现要求建立相应的辅助决策软件将现场发电设备、热回收设备、蓄能系统和各种热能驱动和交换设备高效有机地结合起来，然后在实时计算机控制中采用现代控制理论、分散和递阶控制方法、计量信息与控制信息相结合等技术、以基于SQL

7、数据库的先进控制集成平台来实现系统模拟和系统优化，获得最高的综合能源利用效率，最大限度减少对环境污染的运行方案。3.复合能量系统的运用简介复合能量系统的应用代表着世界能源高效利用的研究方向，具有很高的理论研究和实践应用价值，从国外应用实践来看，日本是多元能源综合利用的典范，在复合能源的应用研究上也有多年的经验。一些建筑采用燃气和电力等多元能源系统，综合应用分散型热泵、蓄热型热泵及冷热电联供系统等节能技术的案例也较多，日本普遍在建筑用能中常结合热泵和蓄能等多种节能技术，使复合能量系统得到普及应用。-13-复合能量系统在国内也有较好的运用，如有些建筑采用