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用于分布式供热的移动式蓄热系统的经济分析 一个概念系统，移动式蓄热系统，正在被计划用于分布式供热。关键的经济性分析已经列在这篇论文中，这些内容是对于一些关键问题的评估以及一些系统进步的指导意见。结果显示使用M-TES来供热的花费(COH)主要受运输距离和热量需求影响。COH的变化和运送距离成正比，但是和热需求成反比。根据敏感性分析，COH对于相变材料(PCM)价格比其他参数更为敏感，比如运输费用。此外，M-TES可以和使用生物质能/石油/天然气的锅炉系统，或是热泵相互竞争。当时有M-TES来替代现有系统时，收回成本的时间主要取决于运送距离以及热量需求。对于M-TES来说，水是另一种潜在工作液体。相比较而言，使用PCM能适应更大的热需求量以及更远的距离。 1介绍 在有很高密度的热需求区域，区域供热系统被认为是最有效率的热量运送方式。然而，还是有很多房子没有和这些网络连接在一起。对于那些被分离开的房子，电加热器，锅炉等再用供热水供热方面就很常见了。然而不幸的是，这些方式都很耗能低效。也曾有过对于扩大区域供热系统网络的设想。然而为了这小部分的热需求而花大代价在建设网络上带来的收益甚微。 为了能够提供给这些分散的用户以有效率的低消费的能源，一种新的移动式余热利用系统(M-TES)被提出。他得原理是基于能源储存：通过热能储存材料，来自热源的热，比如钢铁厂和水泥厂，甚至是发电厂，那些有很多工业废热存在地方，能够被储存，运输，并最终到用户终端、对热能的使用，一方面能够提升整体能源利用效率；另一方面，减少了热源消耗。一份最近的研究证实了用M-TES替代普通锅炉来进行分布式供热的可行性。这体现了它技术的可行性已经经济上的潜在价值。 为了实施M-TES系统，评估它的经济可行性是很重要的。在这片文章中，基于对热需求和传输距离的方面考虑，我们对M-TES进行了一个完整的经济评估。COH是基于前期投入和运营投入的。M-TES也被拿来和其他供热方式比如生物质能/石油/天然气锅炉和空气源热泵进行比较。结果展示了实际情况和对于M-TES未来发展的建议。 2移动式蓄热系统概念 M-TES的系统概念在图一中已经体现。TES材料装在一种特殊容器中，并通过火车运送。通过热交换器和热传导媒介，热从热源储存到TES材料中。当TES材料已经充满后，热量能够被运输一定距离并且最终到了用户端。 对于一个M-TES系统，热能储存材料是最重要的组成部分，因为它直接决定了蓄热能力以及系统提供热热量的消费。通常，潜在的蓄热材料，也被称作相变材料(PCM)，是根据它们在相变时能够储存的热量来选择的，根据之前的一些研究，赤藓糖醇(c4H10 PCM容器在M-TES中是另一个重要的组成部分。总的来说，基于两种不同的传热机理，有两种不同的设计。一种是直接连接的容器。在这种模式中，PCM和热传导媒介(hot thermal fluid, HTF)直接混合在一起。因为PCM和热传导媒介互不相容且据有不通密度（PCM通常密度比HTF大），它们在混合后能被轻易分离。另一种是间接容器。在这里热量通过一个建在内部的热交换器来传导PCM和热交换媒介的能量。为了减少容器的重量以减少运输费用，直接式的容器在这篇研究中会主要讨论。3-D的草图在图2中有显示 3研究方法以及输入数据 关于M-TES系统的经济评估是基于COH的。为了确认这些参数，费用分类也要分析到。我们也做了敏感学来理解一些关键因素对COH的影响。M-TES也被拿来和其他加热方式比较以调查其能力。 3.1费用模型 COH的计算包括了前期投资，复利和运营维修成本(OM) COH = m( = m(c)(1+ (译者注：具体每一项的含义在表格中已附，不再赘述，后同) 此外，COT受到距离和运输频率的影响，它的计算公式如下： COT = Q×A×n×365QPCM×Dist×2 3.2输入数据与假设 3.2.1终端用户热需求 三种热需求列在了表1中 3.2.2M-TES系统 关于PCM的特性已经运行M-TES系统的一些设定已经在表二中给出了。TES材料被储存在了标准的40英尺容器中并通过火车运输。因为已经选择了直接式的蓄热器，所以要留一些PCM和换热媒介分离的空间。在这儿指的是白矿物油。为了能够不断地提供热量，两种M-TES系统都会涵盖 3.2.3其他供热方式用热泵或是室友/生物质能/天然气锅炉系统也同样被评估。他们的能源及相关装备费用列在了表3和4中。由于缺少所有装置的效率，我们用了一个效率值来替代所有情况。 3.2.4经济评估的假设 为了简化经济分析，我们也做了表5中的以下假设。 需要指出的是，因为评估废热的花费很难，我们就假设它为0 USD/kW·h。废热价格的影响可以实际计算为： COHReal 4经济评估 4.1M-TES系统