小型生物质沼气冷热电联供系统多目标优化设计与运行分析

数十千瓦级冷热电联供系统是解决中国农村生物质资源浪费的一种崭新而有效的途径,极具发展潜力。文中以动态系统仿真程序平台为基础,设计了一种计及设备变工况特性的小型生物质沼气内燃发电机组冷热电联供系统,并阐述了其能量流程和运行方式。同时,建立了综合能源、经济和环境效益的多目标优化模型,采用带约束因子的粒子群算法求解,实现了设备容量和运行参数优化。以某养殖场建筑全年冷热电负荷数据为例完成仿真,分析了优化系统运行情况,同时对比了沼气与天然气联供系统的性能差别。结果表明,优化后的联供系统较传统分供系统有效实现了节能减排,同时还可在寿命年限内回收投资成本;另一方面,相比天然气联供系统,沼气系统在节约能源成本和减排二氧化碳方面均具明显优势。