工业园区综合能源系统的运营模式综合评估方法

随着电力市场的改革及能源互联网技术的发展,具有清洁高效、能源利用率高等优点的综合能源系统受到高度重视。以多种能源形式的工业园区综合能源系统为研究对象,提出了包含经济、政策等因素的评价指标体系并建立了运营模式评估的层次结构模型。根据综合权重选择出最优的运营模式。最后,以综合能源系统实际工程为例,分析了运营模式的综合评估过程,为工业园区综合能源系统的发展提供了运营模式参考。     

园区综合能源规划仿真系统设计分析

针对新型商业、科创类园区综合能源系统具有规模小、靠近用户侧、源荷多样、运行灵活的特征,研制并开发了一款专门针对综合能源系统规划分析的云端软件平台,从而协调优化配置园区内外能源资源,满足园区内现有及潜在能源需求,加速综合能源服务落地.通过分析南通中央创新区的资源禀赋、负荷需求以及政策安排,依托综合能源规划平台为南通中央创新区个性化定制"蒸汽-电"、"燃气-电"、"电-双蓄"3种能源站规划方案,为该区域的未来规划提供了优选能源站配置方案并分析了商业模式.     

综合智慧能源商业模式调研

发展综合智慧能源是落实国家能源"3060"战略,推动能源绿色低碳转型的有效途径.综合智慧能源市场广阔,但用户需求定制化、个性化特征明显,传统的产品化、流程化、大规模批量复制模式难以开展.在项目开发过程中,还存在着对政策的研判不足,与市政规划结合不够,未能充分发挥规划引导作用,特许经营、价格备案等机制的应用还不够灵活等问...     

能源互联网下基于博弈与证据理论的综合能源系统评价方法研究

结合能源互联网下综合能源系统评价的特点,从能源的生产环节、输配环节、消费环节3个维度,建立相应的评价指标体系,同时基于博弈理论确定指标权重,并利用证据理论融合统计周期内多条评价结果,避免暂态与非稳态等工况的影响以提升评价结果的信度,形成基于博弈与证据理论的综合能源系统评价方法。最后,以某园区为对象评估该区域综合能源系统的运行水平,验证了所提方法的实用性与有效性。     

基于改进最小叉熵法的区域综合能源系统经济效益评估

区域综合能源系统（regional integrated energy system,RIES）作为一种可充分利用多种能源的有效网络形式,其组成方案的经济效益评估意义重大。文章首先分析了RIES的架构,搭建了RIES经济性评价指标体系。为提高指标权重融合的合理性,本文提出可反映主客观权重内在联系的改进最小叉熵法;并结合优劣解距离法（Technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS）和秩和比法（Rank-sum ratio,RSR）,进行RIES投资方案的多准则评价排序并选出最优方案。最后,选取某工业园区不同系统组成方案作为算例进行经济效益评估验证,结果证明了该方法的工程实用性,对RIES规划、改造等项目的经济效益评价具有一定的参考价值。     

基于三角白化权函数的综合能源后评价方法*

针对综合能源后评价体系不完善、评价角度不全面的问题,构建了较为全面的综合能源后评价体系,指标涉及经济性、能源利用、环境保护、安全可靠、项目全过程及社会影响6个方面,在此基础上提出层次分析法和基于改进三角白化权函数灰评估的综合评价方法,以科学地给出综合能源后评价的综合结果。实例证明了提出的指标体系和方法的实用性和有效性,对综合能源项目的后评价工作具有借鉴意义,提高了综合能源的经验积累和管理水平。     

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。     

基于改进共原点灰色聚类的清洁能源消纳综合效益评估

考虑清洁能源消纳带来的经济、社会和环境效益,为清洁能源项目规划提供指导,建立合理的评估指标体系,结合基于混合交叉赋权和改进共原点灰色聚类的方法,对清洁能源消纳综合效益进行评估。该方法通过指标的变异系数,来确定以相邻指标的重要性程度之比代替序关系法中的方法,构造基于变异系数-序关系法的混合交叉赋权方法,有效避免序关系法或变异系数法单独确定权重无法反映实际数据客观信息或决策者主观意图的弊端。同时,针对共原点聚类函数的灰类交叉以及隶属度等速率变化的不准确性,修改共原点灰色聚类的函数区间和函数形式,使得评估结果更具合理性和真实性。     

基于改进TOPSIS的乡镇综合能源系统效益综合评价方法

在以能源互联为主导的能源变革背景下,建设清洁高效的综合能源系统(IES)是助力乡镇实现可持续发展的重要环节。本文基于乡镇地区自然资源禀赋,提出一种计及风、光、地热和生物质能的可再生IES架构;针对城、乡能源系统在评价依据方面存在的差异,分别从经济、技术、运营、环保以及社会层面提炼出适用于乡镇IES效益评估的综合评价指标体系;引入结合了AHP-DEMATEL和反熵权法的主客观指标赋权机制,并将其融入改进后的TOPSIS综合评价模型,从而实现乡镇IES效益的科学定量评估。最后,以江西省某乡镇综合能源系统示范工程为实施算例,验证了本文方法的合理性与有效性。     

园区综合能源服务相关利益方评价分析研究

随着能源服务多样性需求的提升和清洁能源的快速发展,开展满足多元化能源生产与消费需求的综合能源服务已成为能源电力企业广泛关注的重点领域。园区综合能源服务存在众多相关利益方,为引导综合能源服务的健康发展,亟需对参与运营综合能源服务相关利益方的积极度和贡献程度进行评价。通过建立指标体系,结合主客观分析方法,对利益方参与运营综合能源服务积极度和贡献程度进行评价,最后以江苏省南方园区绿色复合型能源网为例进行了实证分析。     

海上油气工程微能系统的能效评估与优化运行

目前海上油气工程微能系统的能源利用效率缺乏有效评估手段,无法有效对比各运行方式下的能源利用效率,使得难以合理选择运行方式。为了优化海上油气工程微能系统的运行方式,根据系统的物质能量流结构,运用能源集线器矩阵建模方法,建立了海上油气工程微能系统的标准化模型;提出了海上油气工程微能系统的综合能效评估指标,并利用信息熵计算指标的权重分布情况;提出了综合考虑能效水平与经济性的海上油气工程微能系统优化模型,并对比了优化前后的能效指标值和综合能效评估结果。计算结果表明,优化运行方案能显著提高系统的能源利用效率,使综合能效评估结果最优。     

基于层次分析和风险熵权的多站融合综合能源系统多指标综合评估

针对多站融合综合能源系统的综合评估,文中充分考虑电网企业特点,提出一种基于层次分析和风险熵权的多指标综合评估方法。文中将社会责任和风险控制作为关键指标,与能源利用率、成本效益、能源耦合效率共同作为子系统指标集,由子系统综合评估得分构成顶层指标集;采用基线网络法对各层指标集进行归一化,采用层次分析法和风险熵权法求解各层指标集的主观、客观权重,进而算得各自综合权重向量;依次加权计算求得子系统综合评分和多站融合综合能源系统综合评估结果。通过算例分析,验证了文中提出的综合评估方法能够客观全面地评价多站融合综合能源系统的运营情况,辅助其进行运营模式和运营策略优化。     

基于能源集线器的区域综合能源系统分层优化调度

针对时变电价且运行方法灵活的中小型区域综合能源系统,提出一种基于能源集线器的分层优化模型。研究区域综合能源系统耦合关系和热电比可调机理,建立能源集线器扩展模型。计及包括用能替代的综合需求侧响应,以综合用能成本较低和用能能效较高为目标建立双层优化模型,采用Lagrange乘子法将下层目标KKT条件作为上层优化的可行性度量进行求解。对于具体ICES网络拓扑,考虑能量连接器的动态过程并计算混合潮流,选取电/热/气网运行状态评价指标,对多目标问题进行Pareto决策面搜索,应用模糊综合决策方法在机组分配方案中择优。算例验证了所提方法的有效性。     

基于改进云物元模型的工业园区综合能源系统规划方案评价

应用科学有效的评价方法对综合能源系统(integrated energy system, IES)的规划方案进行评价,可为其合理建设与运行提供重要保障。首先分析了双碳目标下工业园区IES的能源架构及运行模式,将其多能互补的特征与碳减排、碳交易机制有机融合,构建了涵盖经济、技术和环境三大方面的综合评价指标体系。然后,针对IES运行的不确定性问题,以云物元模型建立综合评价的基础框架并对该模型实际应用的不足进行了两点改进：一方面考虑评价者对模糊性的可接受程度对云熵参数计算方法进行优化;另一方面基于最小鉴别信息原理将决策实验室(decision-making trial and evaluation laboratory, DEMATEL)法与CRITIC法结合,解决了单一赋权方法导致的偏向性问题,得到更为合理的组合权重。最后,通过算例分析验证了所提评价方法可以有效解决传统物元评价的长板或短板效应以及系统运行不确定性带来的评价难题。     

基于改进遗传算法的工业园区综合能源系统能量管理方法

针对现有工业园区综合能源系统能量管理协调性和经济性较差的问题,文章提出了考虑供能可靠性的综合能源系统能量管理方法。首先,构建了综合能源系统的典型运营模式,建立了系统中主要元件的效能与经济模型;其次,考虑了设备的运行维护成本、园区与主网的能量交互成本,构建了以综合发电成本为目标函数,以冷/热/电负荷平衡、机组爬坡功率、供能可靠性为约束条件的综合能源系统经济调度模型;然后,针对能量管理时序问题改进了遗传算法的编码方式,提出了新的优化算法;最后,通过算例验证了文章所述方法的有效性和实用性。     

碳中和背景下的工业用户综合用能指标体系多维画像方法

工业用户作为能源消耗与二氧化碳排放的重要主体,合理刻画其综合能效对节能减排有着重要意义,也是国家双碳战略目标得以实施的重要抓手。为此,构建了工业用户用能多维画像指标体系。首先,从低碳用能、可靠用能、高效用能、经济用能和智慧用能5个维度构建了相应的评价指标,形成了具有目标层、准则层和指标层的综合评估指标体系;其次,利用层次分析法确定指标权重并计算综合用能指数,形成了工业用户多维用能画像;最后,选取4家不同行业的工业用户进行综合用能多维画像,验证了所提方法的有效性。     

考虑负荷裕度的区域综合能源系统储能双层优化配置

综合能源系统通过多能互补与相关市场机制提升了能源利用效率的同时也引入了更多的风险因素,合理的负荷裕度是综合能源系统安全经济运行的重要保障。基于储能对综合能源系统负荷裕度的有利作用,建立了考虑负荷裕度的综合能源系统储能双层优化配置模型。其中下层模型利用储能对综合能源系统负荷裕度均衡度进行优化,而上层模型则结合负荷裕度进行储能容量优化配置,实现了社会综合成本最小化。最后,结合实际算例验证了所提优化方案的有效性。结果表明双层优化模型在实现储能容量优化配置的同时,也优化了其充、放能计划,最终实现了综合能源系统中负荷裕度的有效均衡,提高了综合能源系统应对负荷波动的能力和运行的经济性。     

基于合同能源管理的园区能耗优化及多主体利益分配研究

合同能源管理是解决工业园区能源低效率利用的有效途径。以节能服务公司为主体,依托合同能源管理模式,为含有光伏、燃气轮机、储能系统及各类负荷用户的园区综合能源系统提供节能方案。以园区运行经济性及用户满意度为目标,通过优化光伏、燃气轮机、储能系统及各类负荷的运行方式实现节能,采用效益分享型合同能源管理模式使节能服务公司和综合园区在合同年限内获得盈利,并对园区中各节能项目参与者的利益再分配问题进行了探讨,采用Shapley值法保证了合作联盟利益再分配的合理性和公平性。最后对四川某实际园区进行算例分析,利用所提方法分析其经济性及利益分配问题。结果表明,园区用户及节能服务公司在参与此效益分享型合同能源管理项目后,均可通过节约购电成本盈利,另外利益的合理再分配也极大地提高了节能项目参与者的积极性。     

工业园区参与调峰的电池储能-需求响应联合规划

工业园区理论上具备很大的调峰潜力,但由于峰谷分布不规律、多方利益交互、规划与运行高度耦合等因素导致难以实现有效规划。文中旨在探索工业园区主动参与调峰的经济性与可行性,提出运用电池储能和需求响应作为两类主要调峰手段,构建了兼顾考虑设备配置与运行调度优化的双层规划优化模型。在经济性方面,对工业园区参与调峰过程中的各种成本效益进行量化建模,并分析了与电网公司、政府之间的利益交互。在不确定性处理方面,联合运用蒙特卡洛模拟法与K-means聚类法生成多个调峰场景以提高规划结果准确性。选取广东省某工业园区作为算例,验证了所提方法的可行性与有效性。     

基于主从博弈的含碳捕集与热电联产综合能源系统优化运行

为了合理的分配综合能源系统中各主体之间的利益,促进能源低碳化,文中基于主从博弈框架建立了含碳捕集系统的综合能源系统优化调度模型,降低了热电联产机组的碳排放量和系统的运营成本。首先,构建碳捕集、电转气和热电联产的联合运行模型,在考虑综合需求响应的基础上,建立综合能源系统各主体的收益模型;其次,构建一主多从的Stackelberg博弈模型,并证明了该博弈纳什均衡的存在;由于构建的优化模型具有大规模、非线性、非凸的特点,难以求解,提出一种新型的天牛郊狼算法结合二次规划的分布式算法求解模型;最后以北方某工业园区为算例进行验证,分析结果表明文中提出的模型及改进算法与传统模型相比,有效的降低了综合能源系统的运行成本和碳排放量,且提高了可再生能源的消纳能力。