| Summary: | This report provides data and an analysis within the framework of modeling and simulation of District Heating Systems (DHS) in China. Two students from the Royal Institute of Technology (KTH) performed this field study at Zhejiang University (ZJU), in the year of 2018. During the last decades, China has made a substantial economic development with a dramatic increase in BNP which is transforming China into an industrialized country. Improving the life conditions, and managing the urbanization of such a big population, causes challenges when his transformation must be sustainable to meet the climate goals. In this transformation process, DHS play an important role in terms of providing fair living conditions. To optimize these systems, and thus make energy reductions when possible, is the key foundation that will enable the expansion of effective DHS and enhance sustainable development. By modeling and simulating DHS, different configurations can be compared and the best configuration alternatives can be found. This report focuses on comparing Conventional Central Circulating Pump system (CCCP system) and Distributed Variable Speed Pumps system (DVSP system) to determine the most electric energy efficient configuration of a DHS. The results were used to compare the outcome of previous studies claiming that the DVSP system is more efficient than the CCCP system. In this project, a primary pump system of a DHS in the Guizhou province, China, was investigated. In order to compare the two different configurations of the DHS, two steady state models were created in the district energy optimization software Termis. One model for each configuration. Further, four scenarios were simulated for a specified set of input data. In scenario I and II, the electricity demand in a DVSP system during winter and summer respectively, were investigated. In scenario III and IV, the same simulations were made but for a CCCP system. All simulations indicated that the electricity demand in a DVSP system were lower compared to a CCCP system. This is due to the fact that no throttling of hydraulic head is needed in a DVSP system because it provides the correct pressure change necessary for every consumer heat load. Further, the largest reductions occurred during the winter period when the heat load was higher. This is because a greater heat load is correlated with a greater saving potential. Accordingly, the simulation results confirmed previous studies about DVSP systems being a more electric energy efficient configuration of a District Heating (DH) network. === Denna rapport redovisar data och analyser inom området för modellering och simulering av fjärrvärmesystem i Kina. Två studenter från Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) genomförde detta projekt som ett utbyte på Zhejiang University (ZJU) år 2018. Under de senaste årtiondena har Kina gjort en avsevärd ekonomisk utveckling vilket har transformerat landet till ett industriland. Att förbättra livsvillkoren och möjliggöra urbaniseringen som sker i Kina medför stora utmaningar för att denna transformering ska ske hållbart, i syfte att möta klimatmålen. I denna process utgör fjärrvärmesystem en viktig roll för att förbättra levnadsvillkoren. Att utveckla dessa system och göra energibesparingar kommer vara en nyckelfaktor för att utveckla hållbara fjärrvärmesystem. Genom att modellera och simulera fjärrvärmesystem kan olika konfigurationer jämföras så att den bästa konfigurationen identifieras. Den här rapporten fokuserar på att jämföra Conventional Central Circulating Pump system (CCCP-system) och Distributed Variable Speed Pumps system (DVSP-system) för att identifiera vilken som är den mest elektriska energieffektiva varianten i ett fjärrvärmesystem. Resultaten från denna studie jämfördes med tidigare studier inom området som visar att DVSP-system är mer energieffektiva. I detta projekt studerades det primära pumpsystemet i ett fjärrvärmesystem i Guizhouprovinsen i Kina. För att jämföra de två olika konfigurationerna av fjärrvärmesystemet skapades två steady state modeller i Termis, ett energioptimeringsprogram för fjärrvärmesystem. En modell för respektive konfiguration. Fyra olika scenarion simulerades för specifik given indata. I scenario I och II studerades elektricitetsbehovet för ett DVSP-system för vinter respektive sommarförhållanden. I scenario III och IV, gjordes samma simuleringar men för ett CCCP-system. Alla simuleringar indikerade på att elektricitetsbehovet i ett DVSP-system är lägre jämfört med ett CCCP-system. Detta beroende på att ingen strypning av trycket i ledningar sker i ett DVSPsystem då de utspridda pumparna förser varje sub-station med ett korrekt tryckfall. Den största reduceringen av elektricitetsbehov inträffade under vinterperioden när värmebehovet var större. Detta då ett större värmebehov ger utrymme för större besparingar. Slutsatsen blev således att resultaten bekräftade tidigare studier som visar att DVSP-system är den mest eletricitetseffektiva konfigurationen av ett fjärrvärmesystem.
|
|---|
