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“典型用能系统能耗仿真与节能分析技术研究及应用”项目填补国内空白

  • 发布时间:2015-08-13 02:32:03  来源:科技日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  完成单位:中国电力科学研究院、国网北京市电力公司、北京国网普瑞特高压输电技术有限公司

  完成人:闫华光,钟鸣,蒋利民,熊敏,郭炳庆,苗常海,陈宋宋,何桂雄,屈博,孟珺遐,黄伟,成岭,郭艳飞,杨旭,薛利

  项目背景

  截至2014年,我国节能服务公司和能效测评机构已有4000多家,但在开展节能服务过程中,节能服务机构缺少支撑能效评估、节约电力电量核证的理论方法和系统性技术工具。在国家推动实施电力需求侧管理工作过程中,电力需求侧管理试点城市财政补贴的发放、电网企业两个“千分之三”节约电力电量考核缺少统一的评估依据。为此,亟须开展理论方法、仿真建模、系统研制等研究工作。

  为解决上述问题,从2011年开始中国电力科学研究院等单位开展了“典型用能系统能耗仿真与节能分析技术研究、系统研制及工程应用”项目的研究,研发了集便捷化能效数据采集、专业化用能系统能耗仿真分析、快速化能效诊断评估等功能于一体的综合性移动式作业平台,并开展实践应用。

  项目简介

  项目属于新能源与节能技术领域,涉及电气工程、热能工程、暖通工程、通信工程等多个专业。通过自主创新,形成了多项自主知识产权的创新性成果及发明专利。项目研发过程中,项目第一完成人闫华光,带领项目团队开展了关键技术攻关,形成了适用于我国的电力需求侧管理项目测评方法体系,建立完善的电力需求侧管理技术标准体系,涵盖能效管理、电能替代及需求响应等方面,这些标准的编制和发布,推动了电能服务市场的规范化发展,促进了电能服务产业化。依托项目研究,共发表“移动式电力能效检测系统研发及应用方法研究”等论文8篇,申请“电力能效监测终端”等专利9项(授权3项)、“供配电系统能效监测与节能评估”等软著8项,编制关于电力能效监测、节约电力电量测量与核证等方面国家标准和国家电网公司企业标准共16项。

  2015年1月22日,由中国电力科学研究院牵头承担的“典型用能系统能耗仿真与节能分析技术研究、系统研制及工程应用”项目通过中国电机工程学会组织的成果鉴定。在项目鉴定会上,由两院院士组成的鉴定委员会认为:项目成果技术先进、功能齐全、效益显著,便于推广和产业化,对促进节能减排工作具有重要意义;项目整体技术填补了国内空白,能效检测移动实验室为国内首创,在能效监测技术、能耗仿真与节能分析、节约电力电量测量与验证等方面处于国际领先水平。

  技术创新点

  项目在能耗仿真模型、能效诊断与评估、节约电力电量测量与验证等方面实现了技术突破与创新:

  (1)提出了针对工商业用户供配电、中央空调、风机、水泵等八大典型用能系统的移动式能效检测实验室集成方案和设计方法,研制了基于实时采集数据,集能耗仿真、能效诊断及节能辅助决策等功能于一体的能效检测移动实验室。

  (2)基于基线-校准能耗的节能分析理论,提出了四大类三十九小项典型项目节能量及永久性/临时性节约电力测量与验证方法,并研发了实用化技术工具,解决了电力需求侧节约电力电量核证方法和工具缺失问题。

  (3)提出了基于精确量测数据的三相周期积分的工商业用户供配电系统能耗仿真及节能潜力分析方法,为供配电系统能效评估、节能辅助决策提供了全流程分析工具。

  (4)建立了基于TRNSYS瞬时系统模拟的热泵仿真模型,可对建筑物、地埋管、热泵空调机组进行全系统仿真,模拟多设计方案和各类运行工况。

  (5)提出了适用于多参数、多通道、自模块化采集终端总体技术方案和设计方法,研制了能效数据采集终端和能效集中终端等系列设备,解决了传统设备采集参数类型单一、扩展性差、通信协议不一致、现场难以实施能效监测与分析等问题。

  成果应用及效益

  该项目极大提高了节能服务机构技术能力及业务水平,为工商业企业等用能单位能源管理水平、能效利用效率的提升做出了贡献。在降低用能单位能源开支的同时,提高了社会节能意识。其中“电力需求侧管理项目节约电力电量测量与验证方法”通过国家发改委发函,已在全国范围内实施,能效检测移动实验室已在北京、山东、辽宁、安徽等多地开展应用。项目成果为年投资1000多亿元的节能项目测评提供了技术依据,为国家下拨的10亿元奖励资金的发放提供了技术支撑,有利推动了国家电力需求侧管理事业发展。

  截至2014年,该项目已实现经济收入7151万元、利润1430.2万元,预计未来五年实现直接经济效益3.675亿元。项目成果能效检测与节能评估系统应用后,预计每年为北京市节约标煤142.72万吨,减排二氧化碳395.69万吨,带来间接经济效益8.57亿元。该成果在山东、辽宁、安徽三省得到应用,预计每年带来经济效益25.7亿元。

  成果完成单位介绍

  中国电力科学研究院用电与能效研究所主要从事智能用电、能效管理以及电动汽车充换电等领域基础理论及重大关键技术研究、核心装备研发及应用、技术支撑服务、试验检测,是国内面向用电与能效的综合性专业研究机构。拥有北京市电动汽车充换电工程技术研究中心、国家能源智能电网技术研发(实验)中心、电网安全与节能国家重点实验室。是政府的电力需求侧管理工作核心支撑单位,,被工信部评为工业领域电力需求侧管理服务一级机构,是国内面向用电与能效领域的综合性专业研究机构,是全国智能电网用户接口标委会秘书处、全国低碳计量委员会低碳电力工作组秘书处挂靠单位。(钟鸣 刘阳)

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