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内燃机分布式供能企业经济运行研究(2)
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摘要:基于ε建立的模型可以从宏观角度分析内燃机分布式企业的成本与收益,把研究对象集中到产品的输出和成本的消耗上。利用该模型可以得到企业在满足供能
基于ε建立的模型可以从宏观角度分析内燃机分布式企业的成本与收益,把研究对象集中到产品的输出和成本的消耗上。利用该模型可以得到企业在满足供能要求的前提下,不同供能运行模式下单位运行小时产生的E,通过对比可得出最优的运行模式。在供能负荷确定后,也可以利用该模型分析经营条件(天然气价、冷热价、上网电价)发生变化时,不同运行模式下单位运行小时E产生的变化,其本质是通过调整运行模式,使企业在单位时间内产生最大的边际效益。
3 案例及分析
以某度假区内燃机分布式供能企业为例进行分析。该企业装有5台4.4 MW内燃机-溴化锂机组、8台冷水机组(电制冷设备)和2台燃气锅炉。在当前的运营条件下,企业运行采取以热(冷)定电、冷热电平衡的原则,最大限度利用发电余热制冷制热,保障度假区的用能需求。企业供能设备在不同工况下单位运行小时的指标参数如表1所示。
表1 不同工况下单位运行小时的指标参数供能设备季节工况供电量/kWh供热量/GJ供冷量/GJ用气量/m3设备维护成本/(元·h-1)内燃机-溴化锂机组夏季.611..48冬季.0 .48春秋季(制冷).012.0.48春秋季(制热).0 .48冷水机组夏季-1467? 23.3 0.15冬季-792? 11.2 0.15春秋季-1167? 17.7 0.15燃气锅炉夏季 20.0 613 0.15冬季 25.1 7660.15春秋季 21.7 6620.15
根据表1的运行参数,采用本文介绍的边际效益计算方法,计算企业不同供能设备在不同季节工况下单位运行小时边际效益和单位供能量边际效益。在计算内燃机-溴化锂机组时,将发电收益折合为供能收益。单位为元/GJ。其中经营条件采用:上网电价0.659 9元/kWh,供热价格143.57元/GJ,供冷价格121.52元/GJ,内燃机用天然气价格(标准状态下)3.05元/m3,燃气锅炉用天然气价格(标准状态下)3.51元/m3。利用计算结果分析企业采用不同供能设备在不同季节的单位供能量边际效益。其计算结果如表2所示。
表2 不同工况下边际效益计算结果供能设备季节工况成本/(元·h-1)收入/(元·h-1)单位小时边际效益/(元·h-1)边际效益系数ε/(元·GJ-1)内燃机-溴化锂机组夏季3110..冬季3110...4487.31春秋季(制冷)3110...9585.66春秋季(制热)3110...4487.31冷水机组夏季968...13 79.96冬季522..春秋季770...6078.00燃气锅炉夏季2151...2336.01冬季2686...1436.54春秋季2323...3636.51
由表2可知,基于当前的运营价格体系,夏季制冷模式下冷水机组边际效益系数略优于内燃机-溴化锂机组边际效益系数,春秋季制冷模式下内燃机-溴化锂机组边际效益系数优于冷水机组边际效益系数;冬季制热模式下内燃机-溴化锂机组边际效益系数明显优于燃气锅炉边际效益系数,春秋季同样差距较大。也就是说,夏季供冷时冷水机组的边际贡献已优于内燃机-溴化锂机组,若能通过网电制冷,冷水机组的优势将更加明显。这与设计时冷水机组(电制冷设备)仅作为辅助供能的初衷已发生变化。这主要是因为采用冷水机组(电制冷设备)供能所需人力、材料、维护成本明显优于内燃机-溴化锂机组。
由此可知,内燃机分布式供能企业在运行时可根据边际效益系数ε的变化确定企业的运行模式:当冷热负荷增加时,ε最大的生产模式先增产;负荷减小时,ε最小的生产模式先减产。结合年度预测负荷曲线情况,组织企业对设备运行策略进行进一步细化分解,按照“耦合用能负荷最优化、设备运行效益最优化”的思路,形成实际指导日常运行的年度设备调用策略执行方案。同时依据ε的计算结果,可以采用在线监测数据实时对运行中的内燃机分布式企业冷、热、电负荷进行调整,当调整到ε最大时,对于企业运营者而言才是最佳运行状态。
4 结 论
(1) 本文从企业经营者的角度出发,回归到企业作为市场经济主体以盈利为目的的本质,以边际效益最大为目标,建立边际效益系数ε模型用以分析内燃机分布式供能企业的运行模式,可以快速有效地确定不同条件下内燃机分布式供能企业的经济运行模式。
(2) 根据边际效益系数ε模型的计算分析可知,当冷热负荷增加时,ε最大的生产模式应先增产;当冷热负荷减小时,ε最小的生产模式应先减产。
(3) 针对某度假区内燃机分布式供能企业的边际效益系数ε模型的计算分析表明,由于夏季制冷模式下冷水机组ε优于内燃机-溴化锂机组,因此供冷负荷增加时应优先考虑增加水冷机供冷,与设计时联产供能优先不同。
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文章来源:《内燃机工程》 网址: http://www.nrjgczz.cn/qikandaodu/2021/0114/458.html
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