综合智慧能源

考虑高渗透率和碳排放约束的园区综合能源系统优化运行研究

尹硕, 郭兴五, 燕景, 杨钦臣, 张鹏

2021, 43(4): 1-7. doi:10.3969/j.issn.1674-1951.2021.04.001

摘要 ( 166 )

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中国在2030年前实现碳达峰是迫切的现实问题,园区综合能源系统可通过能源转换和分配,使能源间协调运行,充分发挥不同能源的优势,建立高效的综合能源体系并促进清洁能源的配置与消纳。基于园区的优化控制策略逻辑框架,充分考虑储能系统的作用,通过碳源分析和碳排放量核算方法,建立了以经济性和碳排放约束为目标函数、以各种负荷供需平衡和耦合设备运行限制为约束的多时间尺度优化模型,最后依据搭建的系统模型进行计算分析。分析结果表明,引入储能设备可以降低综合能源系统的运行成本,提高能源的利用率,消除可再生能源和负荷的随机性和波动性,为面向高渗透率和碳排放约束的园区综合能源系统优化运行提供支撑。

区域综合能源仿真优化系统的研制

孙浩, 傅金洲, 鄢小虎, 何国鑫, 陈永华

2021, 43(4): 8-13. doi:10.3969/j.issn.1674-1951.2021.04.002

摘要 ( 205 )

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针对区域综合能源运行仿真优化技术的研究现状,提出了仿真优化系统的技术实现构架,研制了区域综合能源仿真优化分析系统。按照能量3个梯度逐级利用的思想,在统一的平台架构下实现区域多能流的建模、仿真、优化调度,并完成各专业领域元件的建模与仿真。采用CPLEX对构建的优化模型进行求解计算,形成系统各设备在整个优化时段内的出力曲线及目标函数值。研制的仿真系统可应用于区域综合能源系统的仿真,实现区域综合能源系统中能量流与信息流之间的交互,形成最优化的调度策略。

基于粒子群优化算法的多能互补系统经济调度研究

赵鑫, 郑文禹, 侯智华, 陈衡, 徐钢

2021, 43(4): 14-20. doi:10.3969/j.issn.1674-1951.2021.04.003

摘要 ( 164 )

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为了发挥多能互补系统能源协同利用的优势,实现能源梯级利用,保证电力系统安全、低碳、稳定、高效、经济运行,根据多能互补系统中能量流动的特点,选取电气母线、热水母线、冷水母线、烟气母线、蒸汽母线作为基本框架,对系统中的各个设备独立建模。围绕该结构建立多能互补系统的日动态经济调度混合整数线性规划模型,利用智能算法中的粒子群优化算法进行运行费用优化,得到成本最低的设备运行模式。以某医院为例进行测试,测试结果证实了该模型的有效性以及多能互补系统在充分利用可再生能源与经济性方面的优势。

海上微型综合能源系统能效评价与提升关键问题研究

徐世华, 刘萍, 邱睿, 欧阳俊, 孔凡旭, 徐彬, 张君波, 吴军, 韩锐

2021, 43(4): 21-27. doi:10.3969/j.issn.1674-1951.2021.04.004

摘要 ( 197 )

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当前世界范围内面临的能源危机问题越发严重,能源成为制约各国发展的关键因素。海洋面积较大且富含各类能源,给能源危机的解决提供了突破口。海洋石油资源随着陆地石油资源逐渐枯竭而受到越来越多的关注。海上油气平台是利用海上石油资源的关键,但目前针对该平台的研究很少,如何使海上油气平台高效运行是亟待解决的问题。聚焦海上油气平台综合能源管理技术,归纳了海上油气平台的用能特性与负荷预测方法;整理了海上多平台互联系统综合用能建模方法;提出了针对海上石油平台的能效评估指标与方法,以便对海上油气平台是否“高效”给予直观的量化;结合给出的评估方法对几种可以提高平台能效的技术进行阐述,为我国海上石油平台能效提升工作提供了新的思路。

基于价值链视角的发电企业参与综合能源服务策略

钱国明, 丁泉, 黄超, 赵国涛

2021, 43(4): 28-33. doi:10.3969/j.issn.1674-1951.2021.04.005

摘要 ( 164 )

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综合能源服务是目前能源企业寻求突破转型的重要方向。围绕发电企业如何参与综合能源服务业务,通过引入迈克尔·波特的企业价值链模型方法,对传统发电企业的价值链特点进行了梳理与分析,结合对综合能源服务核心价值及其发展现状分析,从如何完善全价值链角度出发,对发电企业开展综合能源服务的发展策略进行了研究,提出了立足于其能源生产端的价值链优势环节,逐步向价值链中的市场销售、用户服务端拓展这一指导思想,并给出了具体发展建议,可为各类发电企业制定综合能源服务发展策略提供有益的参考和借鉴。

基于冷热电多能互补的园区综合能源系统设计

朱海东, 郝浩, 郑剑, 张庭玉, 陈志凯, 胡恩俊

2021, 43(4): 34-38. doi:10.3969/j.issn.1674-1951.2021.04.006

摘要 ( 230 )

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分析了国内外综合能源的发展情况,针对传统冷、热、电等多种能源系统独立运行,不能优化协同等相关问题,以工业园区为场景,提出了一种基于冷热电多能互补的综合能源信息化集成解决方案。结合某园区的实际情况,建立一套面向园区、兼顾政府等多种用户需求的冷热电多能互补的综合能源系统,介绍了该系统的整体架构,数据接入、数据流转以及平台功能等方面的设计,最终实现能源流、信息流、价值流的交换与互动。

小型反应堆在综合能源系统中作用的研究

周涛, 张海龙, 刘文斌

2021, 43(4): 39-46. doi:10.3969/j.issn.1674-1951.2021.04.007

摘要 ( 228 )

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目前,北方城市缺少清洁、高效的供热热源。通过发挥小型反应堆（以下简称小堆）的稳定性和可靠性,建立以小堆为中枢的核风光综合能源系统。该系统具有前期投资较小、选址成本低、分布区域广、建造周期短、功能选择灵活、适应性强、非能动安全等特点。可以利用人工智能网络和大数据技术做好系统的优化规划;通过积极建模仿真和试验,采用能动与非能动相结合的方法,保障系统的耦合度和安全性;综合利用电、气、热、冷等单一能源,对综合能源系统的技术、社会效益和经济效益进行综合评估。随着技术的不断发展,发挥分布式能源的优势,构建更加灵活、互联的综合能源系统,可更好地实现“碳中和”的目标。

基于短期负荷打捆预测的售电公司偏差考核控制方法

胡倩, 孙志达, 江坷滕, 雷一, 李海波

2021, 43(4): 47-55. doi:10.3969/j.issn.1674-1951.2021.04.008

摘要 ( 124 )

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偏差电量考核是电力市场改革至关重要的一个过渡环节,部分售电公司缺乏针对偏差电量考核进行的负荷预测分析,导致偏差考核准确性较低。针对上述问题,提出了基于负荷打捆和反向传播（BP）神经网络模型的负荷预测方法,同时分析了负荷预测精度对偏差考核结果的影响机理。根据重庆地区某售电公司10家用户历史负荷数据进行负荷打捆预测并计算偏差考核结果,结果表明该方法可有效减少售电公司的偏差考核电量。

基于边缘物联代理的综合需求响应关键技术研究

李彬, 杨帆, 赵燕玲, 祁兵, 石坤

2021, 43(4): 56-62. doi:10.3969/j.issn.1674-1951.2021.04.009

摘要 ( 208 )

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综合需求响应（Integrated Demand Response,IDR）是能源互联网中用户侧参与电网供需互动的重要途径,可充分调动用户端的各类资源,提高能源的综合利用效率、降低能源成本,消纳更多可再生能源,促进能源交易和安全防护,边缘物联代理装置是物联网感知层数据汇总、安全控制的核心设备,可提升站所的自动化监测、智能化运维水平,结合站房辅助平台、可视化平台,实现站所基础设备的可管、可视、可控。提出将边缘物联代理与综合能源需求响应结合的方案,通过对边缘物联代理在IDR业务中的适用性分析,开展了融合分布式账本的边缘物联代理架构、基于IDR业务逻辑的本地计算、异构能源系统的统一信息交换模型以及IDR业务的边缘侧安全性防护相关研究,并提出了未来边缘物联代理在IDR业务中的应用思路。

基于低压直流配电网并网的并离网一体光储发电系统研究

刘金豆, 成杰, 俞高伟

2021, 43(4): 63-70. doi:10.3969/j.issn.1674-1951.2021.04.010

摘要 ( 184 )

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为解决弱电网条件下交流并网存在的并网逆变器稳定性问题,提出一种基于低压直流配电网并网的并离网一体光储发电系统。该系统包括光伏组件、公共直流母线、储能系统、低压直流配电网、交直流负载和多个功率变换器,根据光伏、储能、配电网的3级能量管理策略,分别采用不同的功率变换器控制策略,系统可分为4种工况：孤岛运行,光伏发电;并网运行,光伏发电;孤岛运行,储能供电;并网运行,电网供电。在Matlab/Simulink中对各工况进行仿真,结果验证了所提系统的正确性,为基于低压直流并网的并离网一体光储发电系统的实际应用提供了理论参考。

基于区块链的可再生能源消纳激励机制研究

赵国涛, 钱国明, 丁泉, 黄超

2021, 43(4): 71-77. doi:10.3969/j.issn.1674-1951.2021.04.011

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碳中和目标的提出,为可再生能源的快速发展带来了契机,也使得可再生能源消纳问题的解决变得越来越迫切。现有的对于消纳问题的研究大多集中在政策和技术层面,对于市场正向激励机制关注较少。根据区块链技术中智能合约、工作量证明机制、权益证明机制等内容,以区块链能源交易平台为载体,从多交易市场联动入手,创建以减碳量为核心概念的能源碳通证,并讨论其在可再生能源消纳过程中对各市场主体的激励作用,对该激励机制下未来新型商业模式的建立提出设计思路。

新形势下发电企业在充电桩领域的业务分析

郑剑, 郝浩, 朱海东, 李伟, 唐旭, 刘思君

2021, 43(4): 78-82. doi:10.3969/j.issn.1674-1951.2021.04.012

摘要 ( 138 )

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在国家新基建的战略指引下,电动汽车充电桩建设迎来新的发展机遇。从充电桩上下游产业链及运营模式入手,介绍了充电桩行业的发展现状,结合当前充电桩行业发展所面临的投资较大、盈利困难及数量不足、分布不均等问题,分析未来的发展趋势。论述了充电桩的运营必要性,为发电企业破除当前发展困境及进入充电桩市场进行全方位多角度业务分析,为发电企业布局充电桩市场提供方向性指导。

2021年 第43卷 第4期 刊出日期：2021-04-25

2021年第43卷第4期刊出日期：2021-04-25