城市能源变革下智慧能源系统建设研究

城市的能源消费中心地位决定了城市能源变革在能源生产和消费革命中的核心位置。城市智慧能源系统是城市升级与能源转型的融合点,未来发展空间巨大。伴随其中的是能源在城市建设发展中的角色变化、消费模式升级、新技术广泛应用、产业业态创新和体制机制变革。本文着眼于城市能源变革的挑战,试图从发展前景、设计思路、建设要点等方面展望未来的城市综合能源系统,为城市智慧能源系统建设提供参考。     

欧洲综合能源系统发展的驱动与现状

随着分布式发电供能技术,能源系统监视、控制和管理技术,以及新的能源交易方式的快速发展和广泛应用,综合能源系统(集成的供电/供气/供暖/供冷/供氢/电气化交通等能源系统)近年来在欧洲迅速发展,引发了欧洲能源系统的深度变革,成为各国新的战略竞争和合作的焦点。文中讨论综合能源系统的特点,介绍欧洲综合能源系统发展的驱动力,并从工业界和学术界两方面介绍欧洲在该领域的发展现状。欧洲的科研和实践说明能源系统间的耦合和互动显著增强,更好地理解和优化这些耦合和互动是提升整个能源系统性能、降低能源价格的关键。优化、可控的综合能源系统是实现端对端能量交易和推动能源互联网发展的物理基础。     

区域综合能源协调控制技术

综合能源系统是能源互联网的重要组成部分和社会能源的主要承载形式,是新一轮能源转型和能源变革的重要发展方向。区域综合能源协调控制系统作为电网调度系统的延伸和拓展,对区域内相关能源设备进行多能流的精益化泛在调度控制。结合综合能源系统的三层架构,分析区域综合能源系统在其中的重要作用,提出区域综合能源协调控制系统的拓扑关系及硬件和软件结构,研究系统平台服务、基础应用和高级应用功能设计需求,开发区域综合能源协调控制系统软件,在苏州同里新能源小镇综合能源示范区开展试验验证和示范运行,并将进一步推广应用。     

区域综合能源协调控制技术

综合能源系统是能源互联网的重要组成部分和社会能源的主要承载形式,是新一轮能源转型和能源变革的重要发展方向。区域综合能源协调控制系统作为电网调度系统的延伸和拓展,对区域内相关能源设备进行多能流的精益化泛在调度控制。结合综合能源系统的三层架构,分析区域综合能源系统在其中的重要作用,提出区域综合能源协调控制系统的拓扑关系及硬件和软件结构,研究系统平台服务、基础应用和高级应用功能设计需求,开发区域综合能源协调控制系统软件,在苏州同里新能源小镇综合能源示范区开展试验验证和示范运行,并将进一步推广应用。     

工业园区综合能源服务商业模式研究

工业园区具有经济基础好、能源消耗大、产业集聚等特点,是构建灵活多样、低碳高效的综合能源服务体系的"理想试验田"。从物理层、信息层、服务层3个层面阐述了当前工业园区综合能源服务系统架构。从促进清洁能源消纳、能源需求优化、能源效率提升以及市场效益挖掘4个方面探讨了适合园区开展的综合能源服务商业模式,并从推动市场公平竞争、开放共享发展的角度提出了相关政策建议,为探索建立园区综合能源服务商业模式提供参考。     

面向区域能源供应商的综合能源系统日前优化调度

能源市场化改革是能源行业发展的必然趋势之一,区域能源供应商是其中重要的市场主体。本文分析了区域能源供应商的运营模式,提出了以区域能源供应商净收益最大为目标的综合能源系统日前优化调度方法。基于配电系统Distflow二阶锥模型和线性热网能量流模型构建日前优化调度模型,在保障计算精确性的前提下提升了模型的可解性。通过算例分析,验证了所提模型的有效性,并对分时电价政策、供热设备能源转换效率等因素对调度结果的影响进行了分析。     

能源综合系统优化规划与运行框架

综合优化利用电能、热能和天然气等多种能源,是提高能源使用效率,实现能源可持续发展的重要途径。然而,综合能源互联系统的研究才刚刚起步,建立成熟的综合能源利用系统尚需要开展大量的研究工作。在研究初期,理清研究思路和内容是关键而且必要的一项基础工作。阐述了综合能源系统的组成,分析了能源综合的优势,提出了一种综合能源系统的优化规划和运行的框架,探讨了建立综合能源系统需要解决的关键技术,希望能为研究和实现多种能源互补、互联提供参考。     

基于多能互补的综合能源系统规划案例分析

综合能源系统通过天然气冷热电三联供、分布式可再生能源和智能微电网等方式,促进可再生能源消纳,提高能源系统综合效率。结合江苏盐城某园区综合能源系统规划实例,对能源需求预测分析、能源站规划设计、多能互补协同效益等进行了探讨,可为相关区域综合能源系统规划项目提供参考。     

面向园区能源互联网的综合能源服务关键问题及展望

目前中国能源发展面临能源消费结构不合理、能源供需分布不匹配、各类能源系统不融合、合理投资回报模式缺乏等困境,能源互联网是解决中国能源发展关键问题的有效手段。在能源互联网的背景下,综合能源服务将是不可阻挡的发展趋势。未来园区能源互联网是能源系统的基本单位,更是综合能源服务的基本落脚点。文章从综合能源服务的内涵出发,立足于园区能源互联网,从园区综合能源服务商、服务内容、商业模式、支撑技术4个方面提出面向园区综合能源服务的关键问题,并对其未来发展进行展望。     

考虑可再生能源接入的综合能源系统规划评述与展望

建设多能耦合的综合能源系统是解决可再生能源消纳问题的有效途径之一。可再生能源的接入大大增强了综合能源系统的不确定性,如何合理分析并应对不确定性带来的影响是综合能源系统规划研究中的重要课题。文章首先总结了可再生能源接入下综合能源系统的典型结构。然后,梳理了综合能源系统多能负荷预测方法和多能流分析技术的研究成果,进一步从能源站规划、能源网络规划和站网联合规划3个方面归纳总结了考虑可再生能源接入的综合能源系统规划研究进展。最后,从可再生能源消纳新场景探索、考虑可再生能源接入的多能流分析技术、考虑多重不确定性的综合能源系统规划和考虑多能需求侧管理的综合能源系统规划4个角度展望了未来可能的研究方向。     

基于并行化K-means的综合能源服务客户识别

随着电力体制改革的不断深入以及大数据互联网技术的发展,传统的供电公司和综合能源服务企业急需改善现有的粗放型营销模式,实现不同用户需求的快速响应。针对综合能源服务潜在客户的精准识别问题,本文通过对综合能源服务潜在客户的标签进行分析,基于Spark内存计算平台提出了一种改进的并行化Kmeans聚类算法,对聚类过程中初始聚类中心的选取和样本影响因素的权值进行改进,基于优化后的权值对客户数据集进行聚类分析,对综合能源服务潜在客户进行识别。采集综合能源服务企业的近期交易数据,在多节点的物理机上进行实验与分析,结果表明改进后的聚类算法更准确,在执行效率上,并发度高的算法执行效率优于单线程的算法,算法具有较好的并行能力。     

政府与社会资本合作模式下的综合能源系统服务模式优选方法

随着能源互联网技术的发展,开展综合能源服务成为电力企业适应能源体制改革的重要途径.基于我国现行的政府与社会资本合作模式,从工程投资建设的角度,总结并提出了适用于综合能源系统的服务模式.通过深入分析综合能源项目在不同服务模式下的运营环节和运作方式,提出了综合能源系统服务模式的选择方法,并建立了基于改进模糊综合评价法的服务模式评价体系,从而对服务模式初选结果进行再优选.通过实际案例分析验证了所提优选方法的合理性和准确性,为综合能源服务建设和项目管理评估的完善提供了又一种有效方法.     

能源综合服务站系统的能流分析方法与能效评估

提高能源的利用效率是能源综合服务站建设的主要目标之一,为了反映能源综合服务站能源利用、转换、损耗的特征,文章首先从宏观能效、微观能效、能源经济3个方面考虑,提出了能源利用率、可再生能源利用率、EV充电站能效、数据中心能效、能源经济成本、经济发展适应性6个评估指标,建立了能源综合服务站能效评估指标体系.其次,利用加权有向...     

用户侧能效评估模型的研究

旨在对电力客户的能效状态进行有效评估,通过管理和技术手段实现输配用电环节的节能降耗。运用系统工程的分析方法,建立了电力客户综合能效评估指标体系,通过G1组群判断法和熵权法,建立递阶综合评估模型,分析评估结果可以有效针对企业能效薄弱环节,制定科学节能方案,充分挖掘节能潜力。结果表明,该方法计算快捷,可靠性高,具有较强的实用性。     

我国能源工业现状和能源政策

能源工业是我国国民经济的重要组成部分。要实现“十六大”提出的2020年国内生产总值翻两番的宏伟目标，充足、稳定、经济、清洁的能源供应是重要的物质保障。文中从能源产量与需求、能源结构优化、能源技术水平、能源体制改革、能源可持续发展、农村能源建设、能源效率等方面对我国能源工业现状进行深入分析，在此基础上指出未来中国的能源政策应包括5个方面：优化能源结构、提高能源效率、重视环境保护、保障能源安全、开发西部能源。     

甘肃能效服务网络建设及能效服务活动

在节能服务体系中,组建能效服务活动小组构建能效服务网络,通过能效服务活动小组开展能效服务是其中一个重要的内容。通过甘肃省电力公司能效服务网络建设工作分析,总结工作成效,并提出相应工作建议。通过能效服务活动小组工作,提高了用能单位开展节能的积极性和主动性,为节能服务公司培育优质的能效服务储备项目。     

面向多能协同园区的能源综合利用率指标

考虑综合能源系统多能流特性及可再生能源接入影响,提出适用于多能协同园区能效评估的能源综合利用率指标。该指标可综合反映园区对可再生能源的消纳率及不可再生能源的利用水平,体现综合能源系统低碳、高效的核心特点。分析比较了所提指标与其他能效指标的区别,讨论了不同目标对调度策略的影响。算例结果表明,相比于传统一次能源利用率的直接推广,该指标能更准确地体现园区多能联供、能量梯级利用的优势。同时,通过适当调整电价,成本最低与能源综合利用率最高的调度结果将趋于一致,反映了为促进可再生能源消纳,减少非可再生一次能源耗量,合理定价的必要性。     

能效服务活动小组的实践

在节能服务体系中,组建能效服务活动小组构建能效服务网络,通过能效服务活动小组开展能效服务是其中一个重要的内容。介绍常州市能效服务活动小组的组建、成员选择、小组活动形式及小组运作模式,探讨能效服务活动小组实践活动的发展方向,为这一活动的广泛开展提供借鉴。     

智能用电小区综合用能评价

为了评价智能用电小区综合用能水平,提出了一种基于指标体系的智能用电小区综合用能评价方法。该方法首先结合智能用电小区发展特点,围绕居民用户、电网和环境三个方面建立初选智能用电小区综合用能评价指标体系,然后利用Delphi法对初选指标体系进行筛选优化,保证了指标的有效性和可靠性,应用层次分析法主观评价指标体系的一级指标和改进熵权法客观评价指标体系的二级指标,克服了单一赋权法局限性,最后建立了用于客观评价用能水平的综合评价模型。算例分析表明,该评价方法可有效的客观评价智能用电小区用能水平,可靠性高、可操作性强,具有良好的实用价值。     

基于需求侧博弈的区域综合能源服务商最优运营策略

为了提高综合能源服务商运营服务的高效性、清洁性和经济性,提出了一种基于需求侧博弈的综合能源服务商最优运营策略。通过对综合能源服务商模型的分析,以用户能源消耗量确定系统碳排放量,建立了区域综合能源服务商碳排放模型,确定了园区的碳排放量。在此基础上,考虑了用户对用能成本波动的可承受能力和服务商应对用户用能变化的风险成本,分别以综合能源服务商全天利润最大、用户用能成本最小为目标函数,建立了综合能源服务商-多用户博弈优化模型。采用迭代搜索法得到纳什均衡解,从而确定服务商最优运营策略。最后以典型工业园区为例对所提策略进行仿真验证。结果表明,所研究的服务商运营策略有效降低了系统碳排放量,提高了综合能源服务商的经济效益和用户满意度。