CHƯƠNG 2 PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT TỐI ƯU HÓA VƯỢT KHE CHO HỆ THỐNG CHILLER
2.4 Đánh giá hiệu quả tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải Thuật toán tối ưu hóa vượt khe đã được cụ thể hóa bằng chương trình phần mềm
Thuật toán tối ưu hóa vượt khe đã được cụ thể hóa bằng chương trình phần mềm máy tính Power trong công trình [16]. Kết quả tối ưu hóa trong [16] xây dựng được đặc tuyến PPPT tối ưu và đặc tuyến tiết kiệm công suất điện tiêu thụ của PPPT tối ưu so với PPPT đều ứng với mỗi công suất phụ tải, ở đây là năng suất lạnh Qi
o,Σ xác định trong (2.27).
Để tính được điện năng tiết kiệm được E (kWh) trong một khoảng thời gian nào đó, thường là cả mùa hay cả năm, cần thiết phải xác định tổng thời gian xuất hiện của mỗi mức phụ tải trong cả ngày, cả mùa và cả năm vận hành. Đây là tích phân của hàm f(Qi
o, τ) theo biến là thời gian chạy τ ở mức phụ tải Qi
o. Biểu diễn toán học của phép tính hiệu quả TKNL được biểu diễn bằng công thức (2.32).
= ( , ) (2.33)
Nếu biểu thức (2.27) là hàm tường minh thì ta có thể giải được (2.33) dễ dàng. Tuy nhiên, trong thực tế thì (2.27) thu được từ lời giải trong [16, 20] lại là một hàm ẩn hay phiếm hàm, do đó ta chỉ có thể tính gần đúng (2.33) theo một trong hai cách sau.
2.4.1 Xác định hiệu quả tiết kiệm điện năng theo đặc tuyến phụ tải lạnh.
Trong trường hợp ta có được dữ liệu đặc tuyến phụ tải lạnh của hệ thống, ta sẽ xác định tổng số giờ mà hệ thống vận hành trong một dải công suất xác định nào đó. Biểu thức (2.33) có thể được tính xấp xỉ bằng:
≅ (2.34)
Trong đó τi (giờ) là tổng thời gian hệ thống vận hành ở dải năng suất lạnh Qi o đến Qoi+1;
ΔNitb là công suất điện tiết kiệm trung bình trong dải năng suất lạnh Qi
51
=12 (∆ + ∆ ) (2.35)
Với ΔNi , ΔNi+1 là công suất điện tiết kiệm được ở năng suất lạnh Qoi và Qoi+1 tương ứng; Q1
o = Qo,min ; Qon+1 = Qo,max ; i = 1,2, ..., n
Cách tính này sẽ càng chính xác nếu khoảng chia dải công suất phụ tải càng nhỏ.
2.4.2 Xác định hiệu quả tiết kiệm điện năng theo đặc tuyến tiêu thụ năng lượng.
Trong trường hợp ta chỉ biết được đặc tuyến tiêu thụ năng lượng Q (kWh) của hệ thống trong một khoảng thời gian theo mùa hay cả năm thì ta cũng có thể tính được điện năng tiết kiệm được bằng cách xác định tỷ lệ phần trăm xuất hiện ετ
i của dải phụ tải {Qi o ~ Qoi+1} tương ứng bước khoảng chia thời gian Δτi trong suốt khoảng thời gian tính toán.
≅ ∆ (2.36)
Trong đó:
= 1 (2.37)
ΔEi là điện năng tiêu thụ tiết kiệm được trong dải phụ tải {Qi
o ~ Qoi+1}
∆ ≅ ∆ ∆ (2.38)
Với Δτi là bước khoảng chia thời gian hệ thống vận hành trong dải phụ tải {Qi o ~ Qoi+1}; Q1
o = Qo,min ; Qon+1 = Qo,max ; i = 1,2, ..., n
Cách tính này sẽ càng chính xác nếu bước khoảng chia thời gian càng nhỏ, đồng nghĩa là tần suất lấy mẫu càng cao càng chính xác.
2.4.3 Xác định lượng phát thải tiết kiệm.
Theo tài liệu [1], lượng phát thải tiết kiệm được xác định theo hệ số phát thải được quy định hàng năm của Cục khí tượng thủy văn và biến đổi khí hậu, Bộ tài nguyên và môi trường và được xác định theo biểu thức (2.39):
52 Trong đó:
- EQ là lượng phát thải tiết kiệm được, Tấn CO2
- EF là hệ số phát thải lưới điện, được quy định trong tài liệu [1], năm 2012 EF = 0,5603 Tấn CO2/MWh