2022年6月7日，中科院武漢先進能源科技戰略情報研究中心以“基于熱泵余熱回收的熱電聯產機組熱電解耦節能研究”為題目，對大連理工大學王海超副教授在基于熱泵同時實現余熱回收并促進機組熱電解耦方面的最新研究成果進行了報道。
文章指出，熱電聯產（CHP）技術具有較高的能源效率，在能源領域發揮了重要的作用。但熱電聯產中煙氣余熱的低回收率以及機組運行中不可避免的熱電耦合現象造成了能源的大量浪費，降低了機組整體效率。在雙碳目標的大背景下，未來一段時間可再生能源發電上網和供熱將越來越多，對熱電協同調峰的需求也越來越強烈。如何有效實現熱電聯產機組的熱電解耦，尤其結合機組煙氣余熱回收技術是我國有待深入研究的課題之一。
圖1基于熱泵余熱回收的熱電協同調峰系統及電調峰能力隨熱泵供熱比的變化
王海超團隊從余熱回收對熱電解耦能力促進的角度出發，提出利用熱泵余熱回收技術，擴大熱電聯產機組的可行工作區域，以解決熱電聯產系統中存在的熱電耦合問題。并對余熱回收系統結合吸收式熱泵（AHP）和電動熱泵（EHP）的大型調峰技術的熱電解耦能力和節能潛力進行評估。熱泵供熱比(χHP)或熱負荷增加時，電功率輸出范圍變寬，熱電解耦效應增大。基于兩類熱泵的余熱回收系統均可以為整個系統帶來節能效益，前提是熱泵COP大于不同工況下AHP和EHP的臨界值，且熱泵供熱比越大時，臨界COP越小。EHP比AHP能夠更容易實現使整個系統節約能源并具有經濟可行性。此外，節能潛力還受熱電工況的影響，隨著熱需求增加和電力需求減少，節能效果越好。上述研究成果發表在國際能源領域頂級期刊《Energy》上。
圖2煙氣余熱回收EHP臨界COP及節能運行邊界
文章最后，對王海超團隊的研究成果予以了充分的肯定，認為該項研究創新地將熱泵余熱回收系統與熱電解耦高度集成，分析了EHP和AHP的調峰能力和節能潛力，為熱電聯產機組熱電解耦技術和節能增效提供了新的解決方案和技術路線。
原文鏈接：Haichao Wang, Pengmin Hua, Xiaozhou Wu, et al. Heat-power decoupling and energy saving of the CHP unit with heat pump based waste heat recovery system. Energy, 2022, DOI: 10.1016/j.energy.2022.123846.
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