Investigación de optimización de operación de sistema de cogeneración frío-calor-electricidad complementario múltiple basado en optimización de múltiples objetivos

LI Xinwei ,  

CHEN Binjian ,  

YU Mingzhi ,  

LIU Jiying ,  

YANG Kaimin ,  

ZHOU Shiyu ,  

MAO Yudong ,  

摘要

Se ha construido un sistema de energía múltiple complementario luz-hidrógeno-gas para el sistema de cogeneración frío-calor-electricidad para satisfacer las necesidades de los usuarios de frío, calor, electricidad y gas; para optimizar el rendimiento del sistema, se ha construido un sistema de evaluación de optimización de múltiples objetivos integrando economía, protección del medio ambiente y proporción de hidrógeno, y sobre esta base se ha establecido un modelo de programación lineal entera mixto para la programación de optimización de múltiples objetivos; mediante el conjunto de soluciones de la frontera de Pareto obtenido, se ha encontrado la mejor solución en el conjunto de soluciones utilizando el método de distancia de soluciones favorable y desfavorable; en el proceso de cambiar la proporción de hidrógeno inyectada en la red de gas natural, se han obtenido las mejores condiciones de operación para todos los equipos en la red de calor y la red de frío. Los resultados muestran: bajo la carga de usuario fija, cuando la proporción de hidrógeno es del 14.47%, el costo de operación diario del sistema es el más bajo de 26,794.31 yuan, y las emisiones de carbono son mínimas de 162.03 kg. En comparación con otros 2 sistemas de referencia, esta solución no solo tiene una mejor economía, sino que también tiene características de ahorro de energía y reducción de emisiones, y la evaluación integral es la mejor. La conversión de energías renovables en electricidad y su posterior conversión en hidrógeno inyectado en la red de gas natural, aplicado al sistema de cogeneración frío-calor-electricidad según una cierta proporción de mezcla, puede reducir significativamente el consumo de gas natural, mejorar la eficiencia en el uso de energía, maximizar la integración de energías renovables y reducir las emisiones de carbono al máximo.

关键词

complemento de energía múltiple; algoritmo NSGA-Ⅱ; programación lineal entera mixta; hidrógeno inyectado en gas natural; energía renovable

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