多能协同综合能源系统示范工程现状与展望

综合能源系统集成了供电、供热和供气等系统,充分发掘了各个能源系统的潜力,成为当今能源系统发展的主要方向。总结了国内外综合能源系统示范工程的现状,分析了国内外示范工程的实践经验。国外的成功案例表明,政策支持是发展综合能源系统的基础,多能协调控制是实现能源协同互补的关键技术,有利于能源的高效利用与可再生能源的大规模消纳。进一步通过国内外示范工程在政策及技术等方面的对比,结合我国目前的能源现状,给出了我国发展综合能源系统的建议。     

综合能源系统的关键经济问题研究

综合考虑我国电力工业改革和电网技术发展方向,提出综合能源系统概念及其关键经济问题。分析电力需求、发电结构、电价等10个影响综合能源系统经济性的主要因素及其作用机理,构建了对应的因果关系模型。在此基础上,对综合能源系统的关键经济问题进行了框架式研究,主要包括综合能源系统最优发电结构决策、投资建设模式、运行模式和全寿命周期经济效益评价4个方面。     

综合能源系统与电网协调发展研究

综合能源系统集成了电、气、热、冷等多种能源,充分挖掘了各个能源系统的潜力,成为当今能源系统发展的主要方向。为顺应能源革命发展趋势,国家电网有限公司确立了打造“三型两网”、建设世界一流能源互联网企业的新时代战略目标。本文针对综合能源系统概念及发展进行了分析,研判了综合能源系统的经济性、发展前景,以及需要研究的关键技术。结合综合能源系统发展特点,讨论了综合能源系统与电网协调发展关系及措施。     

区域综合能源系统若干问题研究

区域综合能源系统对提高社会能源利用效率、促进可再生能源规模化开发、提高社会基础设施利用率和能源供应安全,以及实现中国节能减排目标具有重要意义,已成为国际能源领域重要的战略研究方向。区域综合能源系统是符合国家重大战略发展需求的重要研究课题。围绕区域综合能源系统规划和运行优化这一专题,分别对区域综合能源系统的通用建模理论、综合仿真理论与方法、规划理论与方法、安全性理论与方法、运行优化与控制、效益评估与运营机制等方面问题进行了系统归纳,对各问题所涉及的国内外研究方向和现状、存在的问题分别进行了概括和分析。最后结合中国的综合能源战略和未来发展现状,对区域综合能源技术在中国的发展前景和典型应用形式需求进行了探讨。     

面向综合能源系统建模与分析的能量网络理论

在综合能源服务的新业态和商业模式下,对综合能源系统建模与物理机理分析的基础研究显得尤为重要。首先分析了综合能源系统在建模与分析两方面的国内外研究现状及发展动态;接着阐述了能量网络理论方法对综合能源系统建模与分析的研究体系,包括"综合能源系统统一建模理论"以及"综合能源系统中能量和的动力学行为分析",并剖析了其中的关键科学问题;然后给出了具体的研究方案,提出了"建模与物理机理分析"研究的核心方法构想;最后围绕能量网络理论研究阐述了如何建立完善的能量网络理论、实现多能系统统一建模,并引入和对综合能源系统特征进行了描述,分析了面临的挑战,对前景进行了展望。     

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。     

含可再生能源与CAES电站的电热综合能源系统调度策略

考虑电动汽车（electric vehicle)及可再生能源不断并入综合能源系统,导致整个综合能源系统不确定性加大,进而产生能源利用不充分问题,提出含可再生能源与压缩空气储能（compressed air energy storage,CAES）电站的电热综合能源系统调度策略。根据电力负荷需求大小划分为2种调度模式,在能源端与储能端利用CAES与光热电站联合运行方式(solar and compressed air energy storage,S-CAES)增强电网与热网之间的耦合,实现不同能源之间的高效转换与利用;在负荷端将EV负荷按照其可控性分为有序、无序EV负荷,针对不同的模式给出S-CAES不同的运行功能并给出不同的优化调度模型。最后利用Matlab分别在不同负荷模式下进行仿真分析,与传统调度策略进行对比,仿真结果验证了所提策略在增加可再生能源消纳和减小综合成本等方面的有效性和优越性。     

城市能源变革下的城市智慧能源系统顶层设计研究

当前中国城市智慧能源系统建设还存在建设内容不明、框架不清、与城市规划建设脱节等系列问题,亟需明确城市智慧能源系统顶层架构。在系统梳理世界主要国家城市智慧能源系统建设情况的基础上,分析了其可供借鉴的建设经验,描绘了中国城市智慧能源系统的总体图景,重点从建设条件、整体规划、综合服务平台、政策机制等方面对城市智慧能源系统的顶层设计进行了初步探讨,并对城市智慧能源系统的发展路径进行了展望,对未来能源互联网和城市智慧能源系统的规划、建设、运行等提供参考。     

新农村低碳社区综合能源建设典型案例分析

综合能源系统建设与发展已成为我国能源系统未来转型的重要方向，发展以电能为中心的多能互济的综合能源系统有利于提升用户能效、优化能源结构。针对低碳/近零碳农村社区综合能源系统建设及优化问题，首先，确定具体的研究对象，结合研究对象的资源禀赋以及用能现状进行分析。其次，梳理其碳排放边界并计算碳排放量。最后，结合所研究地区近期和中远期的发展总体规划，进一步提供与当地现状和发展规划相匹配的低碳/近零碳社区综合能源系统优化建议，为其他地区建设具有显著地方特色的低碳/近零碳农村社区提供借鉴和建议。     

面向校园的综合能源服务示范项目应用研究

针对高校普遍存在的能源消耗较大、能源管理薄弱等突出问题,以上海电力大学综合能源服务示范项目为实例,提出了面向校园的综合能源服务解决方案,建设并运行了光伏、风电、光电一体化充电站、太阳能空气源热泵热水、混合储能、微电网运行控制系统、建筑群能耗管理系统、智慧能源管控总平台,以满足校园用户定制化的具体需求,展现了技术应用成效、经济效益及社会效益,为上海电力大学持续打造智慧、低碳的绿色节约型校园奠定基础,并为其他高校及园区开展综合能源系统建设提供示范与指导。     

国内外能源转型比较与启示

当前全球能源转型正处于加速推进时期,各国转型进程呈现出一定的差异化特征。基于对能源转型发展方向的剖析,提出涵盖能源结构、能源效率、能源安全、能源价格4个维度的能源转型评价指标体系。在此基础上,对中国、美国、德国、法国、日本、韩国等主要国家能源转型情况进行对比分析,进而提出对中国能源转型的结论与启示。     

中国实现可持续能源供应的战略选择

论述我国实现能源可待续供应面临的挑战和可能的解决方案．特别是对能源可供应能力作了重点分析。由于工业化和城市化的驱动．未来20a我国能源需求预计将显著增长。我国能源消费的特征为需求绝对量巨大、人均水平低和能源强度高。如果能源消费的模式不加以根本改变．未来的能源供应将会是不可持续的．提出了能源效率优先．整体强化洁净煤、核能和可再生能源的战略。介绍我国实现能源可持续供应技术创新的机遇．能源可供应能力在很大程度上取决于能源高效利用、洁净煤发电、运输替代燃料、核电和可再生能源等领域的技术突破。     

可再生能源,未来能源之星

可再生能源是清洁能源,是自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源.一旦建成,不必再有原料的投入.它对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用.可再生能源主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等.对太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等可再生能源概念、特点、能源利用历史、现状和未来发展进行了综述,从而得出结论:有了可再生能源,我们的文明方有永续的可能.     

A review and future prospects of renewable energy in the global energy system

Global energy consumption in the last half century has rapidly increased and is expected to continue to grow over the next 50 years,however,with significant differences.The past increase was stimulated by relatively "cheap" fossil fuels and increased rates of industrialization in North America,Europe and Japan;yet while energy consumption in these countries continues to increase,additional factors make the picture for the next 50 years more complex.These additional complicating factors include China and India's rapid increase in energy use as they represent about a third of the world's population;the expected depletion of oil resources in the near future;and,the effect of human activities on global climate change.On the positive side,the renewable energy(RE) technologies of wind,bio-fuels,solar thermal and photovoltaics(PV) are finally showing maturity and the ultimate promise of cost competitiveness.     

能源互联网未来发展综述

融合了电力、互联网、信息等学科的能源互联网可依照Internet理念组网。阐述了能源互联网的概念、特点、框架等内容;简要介绍了其关键组成部分,包括分布式可再生能源、储能装置及能源路由器等;总结了国内外能源互联网的发展状况。在此基础上对分布式能源并网影响、高效储能技术、接口标准、信息互联系统建设、电力市场与服务完善等若干未来能源互联网发展中可能遇到的问题进行了说明和分析。     

我国大规模可再生能源基地与技术的发展研究(续)

从可持续发展看,化石能源终将耗竭.二十一世纪上半叶,能源结构的调整过程已经开始,需要发展大规模非水能的可再生能源,主要是风能、太阳能与生物质能,并大力推进荒漠地区基地和氢能的发展.中国科学院学部组织有关院士及专家进行了我国大规模可再生能源基地与技术的发展研究.本文简要叙述了有关结论与建议.     

电力营销管理中电费电价分析方法的探讨

目前电力营销管理工作进一步深化，对电费、电价的分析要求也更深入、更细致。结合统计学的理论分析原理，介绍了如何将其有效地应用到实际分析工作的方法。     

多接口能源路由器主回路结构及功能仿真

能源路由器是构成未来能源互联网的重要设备。在分析基于能源路由器的分布式能源共享方式的基础上,分析了能源互联网对能源路由器的基本要求,并提出了一种基于电力电子变换器的模块化多接口能源路由器主回路结构,包括储能及其变换器,公共直流母线和能源接口,其中能源接口根据其用途可分为网络能源接口和本地能源接口。简要介绍了能源路由器各个模块的控制策略,在相应控制策略下,能源路由器一方面能够满足本地分布式电源的接入和负荷的供电需求,另一方面能够控制其多个网络能源接口的交换功率,实现多个能源路由器之间或与外部电网之间能量的点对点传输,即能源路由功能。提出了一种能源路由器储能和各网络能源接口之间的能量管理策略,能够实现分布式电源就地消纳及能源的网络共享。在MATLAB/Simulink环境下建立了能源路由器仿真模型,对能源路由器的动态响应特性和能量管理策略进行了仿真,结果验证了所提出的能源路由器主回路结构及控制策略的正确性和有效性,验证了能量管理策略的可行性。     

基于能源路由器的能源互联网结构及能源交易模式

能源互联网是解决未来大规模分布式可再生能源接入和能源共享的重要基础设施。立足于建设能源互联网的根本目标,指出了能源互联网的特征,提出了一种基于能源路由器的能源互联网结构;提出了一种层次化功能结构的能源路由器,能够支持分布式电源、电动汽车和负荷的接入,详细介绍了能源路由器的各功能模块;提出了一种具有多电力接口模块化的能源路由器主回路结构;提出了一种基于能源路由器的能源交易模式,既能实现能源自由公平的交易,又能够自动实现分布式能源就地、就近消纳,并详细介绍了能源交易过程。     

城市能源面域利用的发展与展望

回顾了能源面域利用的发展历程及其在不同发展阶段所呈现的系统形式和内涵特性;同时,从节能效益,社会和经济效益,以及对未利用能源的活用等多个角度全面阐述了城市能源面域利用的潜在效果.此外,结合物联网技术、云计算等现代信息技术的发展,提出了未来城市能源面域利用所呈现的一体化、智能化、人性化的发展态势.