考虑设备变工况特性和灵活性供需匹配的园区综合能源系统优化配置模型

在综合能源系统中,建立合理有效的优化配置模型是实现系统经济运行和多能源供需平衡的关键。针对园区综合能源系统,提出一种考虑设备变工况特性和系统灵活性供需匹配的优化配置模型。考虑系统中设备能效的不确定性,建立其受多因素影响的变工况特性模型;为提升系统应对可再生能源输入及负荷需求不确定性的能力,提出灵活性供需匹配指标;以系统配置成本最优为目标、灵活性供需匹配指标为约束,建立园区综合能源系统优化配置模型。最后,以北方某园区为例进行仿真分析,结果表明在系统优化配置中考虑设备的变工况特性和灵活性供需匹配程度,可进一步提高系统配置的科学性和合理性。     

供需互动视角下区域综合能源系统设备配置与运行策略协同优化研究

以冷、热、电多能流的供需互动为立足点,基于主从博弈论,构建基于集中能源站1-N型架构的区域综合能源系统设计与运行协同优化决策框架。在供给侧,通过耦合考虑投资和运行费用建立设备配置与运行策略的协同优化模型;在需求侧,综合考虑多元能源需求弹性,提出基于用能满意度与购能支出的效用函数。在此基础上,以冷、热、电多元能源价格及相应逐时负荷为决策变量,形成供需互动博弈机制,并提出了博弈模型的求解方法。最后,通过仿真算例验证了所提优化决策方法的有效性。最终优化结果使得区域综合能源系统能源交易量上升,促进了系统的稳定运行,总体社会福利得以提升。     

园区能源供需价量双层Stackelberg博弈模型

针对园区能源交易中能源商和用户的价量优化问题,提出园区能源供需价量双层Stackelberg博弈模型。上层模型能源商以实现自身利益最大化为目标,考虑多能流率平衡约束和外网交互约束、电转气、储电/热和燃气轮机等源储约束,通过竞争决定能源价格;下层模型考虑用户用能需求响应,以用能成本最小化为目标,考虑负荷需求约束,根据能源商的决策价格,决定用能需求,能源商进一步根据用户用能需求优化能源价格,反复迭代至收敛。算例结果显示所提方法能有效实现双方效益最大化。     

新旧动能转换背景下综合能源服务模式

为发挥综合能源服务对新旧动能转换的关键支撑作用,从政策和产业演进两个方面出发,梳理新旧动能转换的基本框架以及产业演进方向,研究适应新旧动能转换的能源供需新格局,得到综合能源服务的基本架构、运营模式以及关键支撑技术,为大范围开展综合能源服务、支撑新旧动能转换提供思路和模式。     

中国能源战略调整和能源政策优化研究

针对中国现阶段城市化、工业化加速发展阶段能源需求刚性特征以及能源稀缺(能源价格走高)和环境问题(应对气候变化)日益凸显,提出中国需要通过调整能源战略(改变以前简单地从能源供给侧考虑满足能源需求,将节能作为满足能源需求的一个组成部分;改变仅受资源约束的能源供需增长和能源结构战略规划,将CO2排放作为满足能源需求的约束;改变仅从能源供给侧考虑能源安全;各能源行业的战略规划必须站到整体能源的高度,改变以往各行业单独进行战略规划。)和优化政策选择(依据实际制定节能减排目标;正确把握能源需求这一有效能源战略规划的起点;重视中国低碳经济发展成本问题;兼顾能源强度和碳强度目标),以实现现阶段经济发展可以接受的能源结构和能源成本目标。     

征文:特别策划专题 “配电网复杂形态演变和协调规划”

配电网是面向用户电力能源供应的核心环节,也是实现电能转换和利用的重要基础设施。随着能源革命和数字革命的深度融合,配电网逐步演变为一个复杂、多维的信息物理系统,各种分布式绿色能源的消纳、电动汽车与灵活负荷的接入、多主体间市场交易互动等,均需要通过配电系统来完成。配电网规划需要考虑能源互联、市场变化等因素,关注自身复杂形态演变和新兴业务需求,并适应电力系统在技术或政策驱动下发生的剧烈变化,以适应多元要素融合下的未来能源系统绿色、高效、可靠、智能的发展趋势,并承担起新能源消纳、海量信息集成、市场交易互动、智能电气化公众服务等多重角色。     

能源集线器控制体模型及其生长型场景模拟分析

基于原有能源集线器建立的静态综合能源系统模型已不能适用供用能生长型需求。为此,本文提出更为优化的能源集线器控制体的概念,并对该控制体进口边界的典型设备进行分类建模,结合考虑网侧约束的异质能量流模型及用户生长型负荷需求约束,建立综合考虑系统“源-网-荷”生长型变化的能源集线器控制体系统模型。通过对典型生长型案例的仿真分析,验证了本文模型的准确性,得出综合能源系统在生长型的变化下,各用户节点的能源供应状态以及系统内的能量流动,为系统未来规划以及调度决策提供支持。     

批发电力市场中清洁能源发电及调度——美国的经验

近几十年,美国的电力市场经历了几个阶段的改革,逐步形成了由供需决定批发电价的电力市场。近年来,清洁能源高速发展,美国电力市场也随之发展变革,形成了许多适应清洁能源发电特性的市场机制。在探讨美国电力市场定价机制的基础上,从市场机制和调度决策结合的角度,分析美国鼓励可再生能源发展的政策和清洁能源调度的经验与实践,总结了对中国清洁能源调度的启示。     

考虑季节性氢储及期货式碳交易的综合能源系统年度规划研究

随着新能源渗透率不断提高,季节性供需波动成为新型综合能源系统在中长期规划内需要解决的重要问题。首先提出了考虑碳流及氢能的多能耦合综合能源系统框架,选择燃氢轮机取代燃料电池作为氢-电耦合方式,研究了氢气作为季节性储能的制-储-用过程;其次,为了控制系统年度碳排量,提出了适应系统年度规划的期货式碳交易机制,建立了以系统改造升级成本、运行成本、碳成本以及惩罚成本综合目标最优的综合能源系统年度规划模型,利用改进差分进化算法对模型进行求解;最后通过具体算例,证明了季节性氢储可有效平抑净负荷曲线的季节性峰谷差,期货式碳交易机制在控制系统年度碳排量不超标的基础上,降低了系统碳交易成本,为未来新型综合能源系统年度规划提供参考。     

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。     

全球能源互联网关键技术进展及展望

基于全球能源的利用和技术研究现状,探索了全球能源互联网(Global Energy Interconnection,简称GEI)的概念、关键技术及发展趋势。首先,分析了全球能源供需矛盾的现状,阐述了GEI的基本特征、重要功能和研究进展。其次,建立了GEI能源供需模型和优化控制模型,给出了模型构成元素的具体含义,客观分析了可再生能源(Renewable Energy,简称RE)发电技术、智能电网技术、储能技术和信息技术等相关领域需要深入研究的内容。最后,合理预测了GEI未来的发展轨迹,从技术和政策两方面提出了GEI的发展建议。     

DSM与储能技术在峰值负荷管理的应用及效果

工业的发展主要依靠电力,当前电力短缺问题日益严重,限制了工业经济的发展,因此工业用户需要应用有关技术,解决电力短缺问题。通过介绍适用于工业用户的需求侧管理（DSM）与储能技术,说明应用DSM与储能技术的有效性;介绍DSM与储能技术在工业峰值负荷管理中的应用情况以及实施效果;以乳品行业为例,验证了实施DSM与储能技术能够有效地降低峰值负荷,减少工业用户的用电支出,为供电企业与工业用户削峰填谷提供一定的决策依据。     

电能路由器相关技术研究现状与展望

为了应对以绿色节能为目标的能源体系变革后的供需变化,作为能源互联网中的核心设备,电能路由器在工业界和学术界受到越来越多的关注。电能路由器一般认为由综合应用模块、运行控制模块、通信模块和物理模块组成。文章对电能路由器的相关技术--电力电子变换技术、实时通信技术、端口即插即用技术、能量管理技术等的研究现状进行分析总结,并对其在未来能源互联网中的发展趋势以及可能面对的挑战进行了展望。     

智能电网用户端 讲座 第四讲 间歇式能源并网技术与储能

为满足智能电网发展的需求,研究了大规模集中间歇式新能源并网技术、大容量储能技术、电力电子等设备在提高间歇式电源接入能力的应用技术基础上,结合智能配用电系统来研究分布式电源并网控制技术、电动汽车充电桩和电网的交互影响、电能质量监测和治理技术,形成智能配用电多元化的互动运营模式。最后得出适应于现代电力系统的智能电网的技术方案,满足智能电网自愈、兼容,高效利用能源的要求。     

物联网柔性电子设备的无线电能传输技术研究

分析了物联网柔性电子技术的实际应用需求及存在的能源供给问题,提出可采用无线传能技术解决能源供给问题。目前对柔性电子系统中无线电能传输技术的研究主要集中在设计高性能的柔性天线和实现特定应用场景下的柔性系统无线充电功能。无线电能传输技术可以很好地匹配柔性电子设备的能源供给需求,是未来柔性电子设备供能的优选方式。在今后的技术发展中可从柔性设备制造工艺、柔性新材料、柔性无线传能装置的能量传递效率等方面进行突破。     

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。     

搭建电子式电能表辅助功能检测装置的研究与应用

基于电力企业电能计量212作现状，结合电能计量技术及设备的发展，以现有的相对成熟的技术为基础，提出了通过模块化组合与开发的检测装置的搭建方案：指出了装置应具备的功能和解决的问题，基本能够满足当前开展电子式电能表批量检测工作的需要，能够为电能计量工作的质量提供必要保障。     

城市居民区的综合能源利用综述

随着经济发展和城市化水平的提高,家庭能耗在国民总能耗中的占比不断增加,成为能源消费新的增长点,引起越来越多的关注。针对城市家庭能源需求及供应,结合国内外学者的相关研究,从技术角度对居民区综合能源系统的构成与框架进行分析,提出了面向城市居民区的用户-社区两级能源体系。介绍了支撑系统运行的信息交互技术,并结合综合能源交易模式对系统的优化运行和调度算法进行归纳和总结。最后,从居民区综合能源系统向能源互联网发展,以及用户用能预测、能源供应及能量流动、需求侧响应、系统搭建与推广和能源交易等方面进行了展望。     

人工智能在能源互联网中的应用综述

人工智能技术具有高效解决复杂问题的突出优点。能源互联网是信息技术与能源相结合的产物,可以为消费者提供灵活的能源共享服务。由于可再生能源具有间歇性和波动性,对可再生能源的有效利用对能源供需信息的实时性要求越来越高,能源的供需曲线也变得更加复杂多变,因此人工智能技术在能源互联网中具有广泛的应用前景。人工智能技术已经被广泛地应用于能源互联网领域中的系统建模、预测、控制和优化等方面。文章对人工智能技术在能源互联网典型应用场景的研究现状进行了综述,并对未来的发展方向进行了展望。     

能源互联网背景下用户能源服务的商业模式探索

能源供给、气候与环境、新能源开发和互联网信息技术等问题和技术的变化对全球能源行业产生很大影响。综合运用互联网思维改造传统能源供需体系,为用户提供优质能源服务是未来能源发展的重要方向。首先分析了能源互联网关键要素信息流、能量流和价值流之间的关系,进而探索用互联网思维改造现有能源领域商业模式,最后从能源生产及消费、资产投资与交易、增值服务3个维度提出用户能源服务的创新商业模式。