分布式CCHP系统与集中供电系统经济性对比分析

1、分布式分布式CCHPCCHP系统与集中供电系系统与集中供电系统经济性对比分析统经济性对比分析指导教师：李琦芬指导教师：李琦芬学生：陈小江学生：陈小江论文框架l课题研究背景及国内外研究现状。l集中供电系统介绍、存在的问题和数据中心集中供电系统系统效率、燃料消耗量、燃料成本和PUE值计算。l分布式CCHP系统介绍、典型CCHP系统的流程介绍和数据中心CCHP系统的系统效率、燃料消耗量、燃料成本和PUE值计算。l集中供电系统和分布式CCHP系统经济性对比分析l论文总结与展望。一、课题背景一、课题背景1、全球能源紧缺，环境恶化 在全球能源的消耗量在不断增加，能源紧缺问题也日益严重的情况下，分布式冷热电

2、三联产联供系统（Combined Cooling，Heating and Power）因其提高能源利用率、节约能源、保护环境的特点得到了广泛的重视和发展。 2、我国能源利用低，传统火电污染严重 我国的电能供应主要依靠火力发电，随着人们对生活环境质量要求的提高，传统集中供电系统暴露出的高污染，高能耗问题越来越受到人们的重视。而分布式CCHP系统，不仅能够在一定程度上增加能源供应的安全性和稳定性，同时能够节约能源，提高能源的利用率和降低污染物排放。基于这些优点，分布式CCHP系统在我国也逐渐发展起来。二、本课题研究目的1、推广CCHP技术 分布式CCHP系统在我国的发展与发达国家相比是比较落后的，

3、目前，其应用领域主要在宾馆、楼宇和一些重要的事业单位。而传统集中供电系统在我国已是发展很成熟的技术，其系统效率已经很难有很大提升，而传统集中供电系统与分布式CCHP系统的经济性有着很大差异。 2、体现分布式CCHP系统的经济性 本课题将以北方某数据中心为例，依据该数据中心的能耗，计算该数据中心分别采用集中供电系统和分布式CCHP系统的系统效率、燃料消耗量、燃料成本和数据中心PUE值，对比分析分布式CCHP系统的经济性，为体现分布式CCHP系统的经济性和推广分布式CCHP系统的应用提供理论依据。主要的计算参数l系统效率l燃料消耗量l燃料成本l数据中心PUE值三、本课题主要内容三、本课题主要内容3

4、.1集中供电系统的数据中心 数据中心的主要能耗由三部分组成：数据中心能耗IT设备能耗空调能耗照明及其他能耗数据中心的集中供电系统组成：备用柴油发电机电网输入电能数据中心电空调数据中心主电源 数据中心日常用电由电网供应，电能主要用于数据中心设备用电和空调制冷。为保证数据中心的用能安全稳定，加装备用柴油发电机。 集中供电的数据中心，三项能耗由电网供给，所有能耗的来源为电网。在我国以煤电为主，故以火电厂为例，在煤经电厂生产出电能，电能经电网传输到用户，整个过程中存在能量的损耗。从没到用户用到的电之间存在着效率问题。 数据中心集中供电系统计算过程：集中供电系统简图通过已知数据中心的能耗Q Q1 1电厂

5、向电网输出的电能Q Q2 2查阅资料获得电网损耗 1 1电厂发电需要投入的燃料量B及具有的能量Q Q3 3查阅资料获得电厂平均标准供电煤耗计算电厂供电效率 1 1根据煤价、数据中心设备能耗和计算的结果，分别计算燃料成本、系统效率和PUE值集中供电系统各项指标计算步骤：3.2数据中心分布式CCHP系统：天然气燃气发电机组烟气余热及热水吸收式制冷机组数据中心主电源数据中心机房分布式分布式CCHPCCHP系统的计算过程：系统的计算过程：数据中心IT设备和照明等其他电耗选择合适的发电机组根据发电机组的参数获得天然气消耗量和出热水量根据吸收式制冷机的制冷量和数据中心需要的制冷量选择合适的吸收式制冷机组是

6、否外加电空调补充制冷量计算系统总的能耗、系统效率和PUE值3.33.3两种供能系统计算结果对比两种供能系统计算结果对比集中供电系统集中供电系统分布式分布式CCHPCCHP系统系统效率效率34%72%燃料消耗量燃料消耗量159.27kg/h45 Nm3/h燃料价格燃料价格825元/t2.5元/Nm3燃料成本燃料成本131.4元/h126.87元/h全开空调的全开空调的PUE值值3.911.71三月份三月份PUE值值1.821.64 集中供电系统中三月份的PUE值偏低，主要由于北方气温较低，数据中心采用送风方式对数据中心进行降温，空调位开启。四、课题总结四、课题总结 分析计算结果可得出结论，采用分布式CCHP系统较集中供电系统，其系统效率、燃料成本低。像数据中心这种能源用户，像数据中心这种既需要电能，也需要冷源的能源用户，分布式CCHP系统表现出了它的节能、低污染、低运行成本、高效率的优势。与集中供电系统相比，冷热电三联产分布式供能系统有着巨大的优越性，并且在冷热电负荷集中的商业区、工业园区、学校及居民区等有着广阔的应用前景。五、课题展望五、课题展望 在本课题中，该数据中心的能耗统计为一到三月份的，且数据中心地处北方，气温较低，能耗统计并不能更真实地体现数据中心使用大量电空调制冷的情况。