【精彩论文】基于跨临界CO2热泵的茶叶生产能源系统负荷削减潜力

观点凝练

摘要：乡村产业中的化石能源设备逐渐被电能技术替代，引起了乡村负荷波动增大、部分时段产生集中高负荷的问题。为了解决以上问题，将低品位清洁能源应用至乡村的茶叶生产中，针对烘茶全过程的工艺要求提出了跨临界CO₂热泵烘茶技术；并以某茶叶生产乡村为对象，对其代表台区的全年日用电量及产茶日负荷进行了分析，得出采用CO₂热泵烘茶后其负荷得到大幅度削减，整体可降低至原负荷的39.6%~46.8%，峰值负荷与平时负荷的比值由原本的13.6降至5.4~6.2。跨临界CO₂热泵应用至农产品生产中可有效缓解乡村供电压力。
结论：本论文通过理论研究、实验测试及实际场景应用分析相结合的方法，对跨临界CO₂热泵在绿茶（以安吉白茶为例）烘干工艺中的应用及其调峰潜力进行了研究，得到结论：（1）跨临界CO₂热泵通过利用低品位的空气能提高了电能利用率，且可以满足绿茶烘干过程的热量和温度要求无须辅助电加热，因此可大幅度降低乡村绿茶生产的用电负荷。（2）通过案例分析发现，相较传统的电烘茶设备，CO₂热泵烘茶可以将乡村茶叶生产用电负荷降至原负荷的39.6%~46.8%，峰值负荷与平时负荷的比值由原本的13.6降至5.4~6.2。（3）实验结果表明，CO₂热泵的供热温度有较大的调节范围，且最高供热温度可达100℃以上，因此CO₂热泵作为烘干热源，亦可结合相应的热风烘干末端推广至其他农产品的生产中，如棉花、食用菌、红枣等。

可见，跨临界CO₂热泵在乡村农产品生产中具有较大的应用前景。而且可促进乡村低品位清洁能源的利用，降低乡村农产品生产的电力负荷，有效缓解乡村供电压力。

引文信息

周安仁, 汪剑荣, 马智泉, 等. 基于跨临界CO₂热泵的茶叶生产能源系统负荷削减潜力[J]. 中国电力, 2022, 55(6): 154-160, 171.ZHOU Anren, WANG Jianrong, MA Zhiquan, et al. Load reduction potential of tea production energy system based on transcritical CO₂ heat pump[J]. Electric Power, 2022, 55(6): 154-160, 171.

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编辑：杨彪

校对：蒋东方

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