基于PCM的区域供热和制冷季节性热能存储系统的技术经济优化和可行性研究

基于PCM的区域供热和制冷季节性热能存储系统的技术经济优化和可行性研究

引用

网易

1.

https://m.163.com/dy/article/JGS1O6TN0552T0EK.html

相变材料（PCM）具有相对较高的能量密度，是一种极具吸引力的季节性热能存储解决方案，可用于转移负荷。然而，选择正确的设计参数（例如存储大小和相变温度）并非易事，因为这些参数与存储的预期季节性运行紧密相关。

本文提出了一种用于确定基于PCM的季节性热存储规模的组合设计和操作优化框架，该框架可以捕捉存储在显热和潜热阶段的动态行为，及其对连接的热泵和冷却器效率的影响。所提出的方法被表述为混合整数二次约束规划问题，并应用于以供热为主的地区的案例研究。

研究发现，最佳PCM熔化温度等于供热需求供应温度，因此无需热泵来放电存储。存储的最佳运行需要潜热和液相的完整充电和放电循环。更高的碳排放价格不会导致碳排放量显著减少，但存储规模却会降低，从而提高存储的加热覆盖率，从而减少碳排放量并节省成本，而这可以通过光伏集成进一步增强。

经济分析表明，除非考虑到存储量减少等其他好处，否则PCM成本应下降4倍，以使该解决方案在季节性存储方面具有经济可行性。