2022年6月7日，中科院武漢先進(jìn)能源科技戰(zhàn)略情報(bào)研究中心以“基于熱泵余熱回收的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組熱電解耦節(jié)能研究”為題目，對大連理工大學(xué)王海超副教授在基于熱泵同時(shí)實(shí)現(xiàn)余熱回收并促進(jìn)機(jī)組熱電解耦方面的最新研究成果進(jìn)行了報(bào)道。
文章指出，熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）技術(shù)具有較高的能源效率，在能源領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。但熱電聯(lián)產(chǎn)中煙氣余熱的低回收率以及機(jī)組運(yùn)行中不可避免的熱電耦合現(xiàn)象造成了能源的大量浪費(fèi)，降低了機(jī)組整體效率。在雙碳目標(biāo)的大背景下，未來一段時(shí)間可再生能源發(fā)電上網(wǎng)和供熱將越來越多，對熱電協(xié)同調(diào)峰的需求也越來越強(qiáng)烈。如何有效實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的熱電解耦，尤其結(jié)合機(jī)組煙氣余熱回收技術(shù)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(xié)同調(diào)峰系統(tǒng)及電調(diào)峰能力隨熱泵供熱比的變化
王海超團(tuán)隊(duì)從余熱回收對熱電解耦能力促進(jìn)的角度出發(fā)，提出利用熱泵余熱回收技術(shù)，擴(kuò)大熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的可行工作區(qū)域，以解決熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中存在的熱電耦合問題。并對余熱回收系統(tǒng)結(jié)合吸收式熱泵（AHP）和電動(dòng)熱泵（EHP）的大型調(diào)峰技術(shù)的熱電解耦能力和節(jié)能潛力進(jìn)行評估。熱泵供熱比(χHP)或熱負(fù)荷增加時(shí)，電功率輸出范圍變寬，熱電解耦效應(yīng)增大。基于兩類熱泵的余熱回收系統(tǒng)均可以為整個(gè)系統(tǒng)帶來節(jié)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(shí)，臨界COP越小。EHP比AHP能夠更容易實(shí)現(xiàn)使整個(gè)系統(tǒng)節(jié)約能源并具有經(jīng)濟(jì)可行性。此外，節(jié)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(jié)能效果越好。上述研究成果發(fā)表在國際能源領(lǐng)域頂級期刊《Energy》上。
圖2煙氣余熱回收EHP臨界COP及節(jié)能運(yùn)行邊界
文章最后，對王海超團(tuán)隊(duì)的研究成果予以了充分的肯定，認(rèn)為該項(xiàng)研究創(chuàng)新地將熱泵余熱回收系統(tǒng)與熱電解耦高度集成，分析了EHP和AHP的調(diào)峰能力和節(jié)能潛力，為熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組熱電解耦技術(shù)和節(jié)能增效提供了新的解決方案和技術(shù)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.
中科院武漢先進(jìn)能源科技戰(zhàn)略情報(bào)研究中心機(jī)構(gòu)簡介：中國科學(xué)院武漢文獻(xiàn)情報(bào)中心先進(jìn)能源科技戰(zhàn)略情報(bào)研究團(tuán)隊(duì)長期致力于能源科技領(lǐng)域的知識(shí)挖掘與分析，密切跟蹤國內(nèi)外能源科技發(fā)展戰(zhàn)略、研究前沿與新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)最新進(jìn)展，開展多層次、全方位的戰(zhàn)略研究工作，為我國能源科技決策管理部門、產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新單元以及科技工作者提供具有參考價(jià)值的研究成果。近期主要報(bào)道國際能源機(jī)構(gòu)和研究部門，如國際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)、國際能源署(IEA)、歐盟聯(lián)合研究中心(JRC)、日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)，美國能源局(DOE)等的最新能源領(lǐng)域創(chuàng)新技術(shù)和研究導(dǎo)向，以及能源領(lǐng)域國際頂級期刊如《Science》、《Nature Energy》、《Nature Materials》、《Energy》等的最新研究成果。
