关于面向用户的综合能源系统的研究

发布时间：2021-06-25 01:02

　　<正>随着社会经济的快速发展和人们生活水平的逐步提升,能源利用总额是急剧攀爬。虽然技术上已尝试对多款新型能源（如太阳能、潮汐能、生物能等）的利用,但总体上仍须主要依赖对环境有较大影响的石油、煤炭、天然气等传统化石能。很明显传统化石能面临枯竭只是时间问题,因此必须变革传统能源利用体系,以有效应对能源危机与环保问题。关于综合能源系统能源是人类存续的物质基础,是文明进展的先决条件。可以认为,人类社会发展史伴随着能源利用体系的变革史。 

【文章来源】：电力设备管理. 2020,(11)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

面向用户的综合能源系统的纵横分解

图1 面向用户的综合能源系统的纵横分解显然,在综合能源系统的协同优化中,数据是基础、建模是关键,以下为不同场合的建模探索:对于电、热、气均占且不能对某一类型能源作简单忽略的综合能源系统来说,应关注不同能源类型在不同时间段的被使用特征,以多时间尺度为抓手,以热电联产电厂、热泵、燃气锅炉等连接各能源子系统的藕合元件为切入点,借助能源集线器思想(图2),组建协同潮流分析模型(网络藕合部分可经由多向量转换效率矩阵给出表达),研判各异质能的稳态交互关系,从而产生投资决策、运行优化等核心决策;对于以电-气为主的综合能源系统,要以多时间尺度为建模基点,考虑安全约束,追求燃煤机组和燃气机组的系统运行费用最小化。为满足经济调度,同时符合不同类型能源的运行特征,对天然气管道的动态过程宜用偏微分方程表达,对电力系统的动态过程则用微分方程表达;对于智能小区的能量优化管理,首先研究小区的业务流和信息流,然后进行综合管理架构设计,再次开展如图3所示的业务功能和相应配置细化。这样,就能根据环境参数、历史用电和电价结构等信息产生用电管控策略,使家庭用能达到最优态势(图4)。

显然,在综合能源系统的协同优化中,数据是基础、建模是关键,以下为不同场合的建模探索:对于电、热、气均占且不能对某一类型能源作简单忽略的综合能源系统来说,应关注不同能源类型在不同时间段的被使用特征,以多时间尺度为抓手,以热电联产电厂、热泵、燃气锅炉等连接各能源子系统的藕合元件为切入点,借助能源集线器思想(图2),组建协同潮流分析模型(网络藕合部分可经由多向量转换效率矩阵给出表达),研判各异质能的稳态交互关系,从而产生投资决策、运行优化等核心决策;对于以电-气为主的综合能源系统,要以多时间尺度为建模基点,考虑安全约束,追求燃煤机组和燃气机组的系统运行费用最小化。为满足经济调度,同时符合不同类型能源的运行特征,对天然气管道的动态过程宜用偏微分方程表达,对电力系统的动态过程则用微分方程表达;对于智能小区的能量优化管理,首先研究小区的业务流和信息流,然后进行综合管理架构设计,再次开展如图3所示的业务功能和相应配置细化。这样,就能根据环境参数、历史用电和电价结构等信息产生用电管控策略,使家庭用能达到最优态势(图4)。图4 家庭用户能量流动示意


本文编号：3248177