增量配电业务放开下试点区运营场景分析

随着增量配电业务的逐步放开,试点区域内的投资运营主体、投资收益方式都发生了很大的变化。首先从企业运营角度出发,构建了增量配电业务放开环境下配售电公司的企业投资收益模型;然后,针对增量区企业的投资主体差异,分析了配售电公司核算增量区企业收益的方法,在此基础上,从政策、市场和电价等角度重点研究了交叉补贴对企业收益的影响,分析了投资主体可选择的运营模式;最后,结合实际算例,验证了模型的适用性,诊断了各影响因素的敏感性,核算了交叉补贴的降价空间,为电网企业投资运营策略的制定提供了有力支撑。     

基于多场景的商业园区源-储-荷系统运营模式及投资决策研究

含源-储-荷系统的智能化商业园区是我国能源互联网建设的重要方向之一。开展商业园区源-储-荷系统的运营模式及投资决策研究。从投资和运营2个角度分析不同利益主体的权责关系,提出源-储-荷系统的商业运营模式;在此基础上,基于分布式能源全寿命周期的经济性理论,分别建立源-荷、储-荷、源-储-荷3种应用场景下能源投资商和园区开发商的盈利模型;结合商业园区的电价政策,通过敏感性分析给出分布式光伏/储能投资商提升投资回报水平的建议。仿真结果表明,分布式光伏投资商在商业园区具有较高的投资回报率,而储能投资商盈亏平衡的实现有待于储能成本的下降,其降幅要求在源-储-荷应用场景下较为苛刻。     

园区综合能源系统互联安全性与运营模式研究

首先提出了基于公共储能的园区综合能源系统互联方案,系统间通过公共储能的直流母线互联,在低压侧实现闭环运行;其次,提出实时动态组网技术提升故障时系统供能安全性,提出综合能源优化调配技术实现分布式电源的完全就地消纳;再次,分析了园区综合能源系统互联前后的供能安全性和技术经济性,针对互联后产生的增量收益,提出了多主体参与的商业运营模式,实现了储能投资商、能源服务公司和用户的三方共赢;最后,将研究成果应用于实际的园区综合能源系统改造工程,运行结果验证了理论技术的先进性。     

面向不同投资主体的分布式光伏运营策略研究

为解决不同运营模式的可行性和经济性问题,提高分布式光伏发电综合效益,研究了面向不同投资主体的分布式光伏运营策略。首先建立了分布式光伏的全寿命周期成本/效益模型,然后选取用户和能源投资商两种典型的投资主体,分别建立了业主运营、委外运营和合作运营3种模式下的经济性评估模型,重点研究投资主体、用户和第三方运营公司等利益主体的经济效益,通过敏感性分析确定分布式光伏的最优运营策略,并给出了最低电价补贴。算例结果表明,分布式光伏在不同运营模式下均有较好的投资回报;能源投资商为投资主体时,分布式光伏整体效益更大,利益相关者更多,最低电价补贴更小。     

基于不同商业运营模式的分布式电源/微电网综合效益评价方法EI北大核心CSCD

鉴于近年来光伏的迅速发展,以及分布式电源及微电网项目面临的成本及运营问题,建立基于不同分布式电源/微电网并网方式和不同商业运营模式的项目综合效益评价模型,提出分布式发电/微电网项目的综合效益分析流程图,并进行实际工程的算例分析。该方法弥补了分布式发电经济性分析较为粗犷的缺点,考虑全寿命周期内项目的收益和成本,综合考虑复杂电价体系下采用不同运营主体的收益,以及初始投资、运行维护、投资回收期等成本因素对分布式发电项目经济性的影响,并优选出最优的运营模式。实证分析结果表明,该方法在分布式发电项目经济性评价中是有效的且准确的。结果表明采用由分布式发电商进行电源投资,由电网企业负责用户配电网或微电网的运行、维护和售电的运营模式是盈利水平最高的运营模式。     

基于不同商业运营模式的分布式电源/微电网综合效益评价方法

鉴于近年来光伏的迅速发展,以及分布式电源及微电网项目面临的成本及运营问题,建立基于不同分布式电源/微电网并网方式和不同商业运营模式的项目综合效益评价模型,提出分布式发电/微电网项目的综合效益分析流程图,并进行实际工程的算例分析。该方法弥补了分布式发电经济性分析较为粗犷的缺点,考虑全寿命周期内项目的收益和成本,综合考虑复杂电价体系下采用不同运营主体的收益,以及初始投资、运行维护、投资回收期等成本因素对分布式发电项目经济性的影响,并优选出最优的运营模式。实证分析结果表明,该方法在分布式发电项目经济性评价中是有效的且准确的。结果表明采用由分布式发电商进行电源投资,由电网企业负责用户配电网或微电网的运行、维护和售电的运营模式是盈利水平最高的运营模式。     

面向园区微网的“源–网–荷–储”一体化运营模式

园区微网是多能互补、能源互联网等能源新业态的重要落地点。但是目前我国微网运营缺乏成熟的运营模式和合理的投资回报途径。立足于我国新一轮电力体制改革和能源互联网的背景,分析微网的概念特征以及在能源系统演化发展趋势中地位,提出微网运营主体一体化和投资主体多元化的模式框架,从"源–网–荷–储"优化控制运行、微平衡市场交易、内外两级购售电、网对网辅助服务、内外两级需求侧响应、新型备用容量机制建立面向园区微网的"源–网–荷–储"一体化运营模式,提出传统运营模式和一体化运营模式下微网经济性分析方法,通过算例分析验证一体化运营模式能够增加微网收益来源,保障微网合理的投资回报,将极大促进园区微网的健康和可持续发展。     

基于区间数的分布式电源投资效益分析

针对分布式能源投资,提出3种分布式电源投资模式,包括合同能源管理模式、能源企业(电网企业、发电商或新能源企业)投资模式、用户单方投资模式。结合区间数理论从净现值、动态投资回收期、内部收益率3个方面对分布式电源的投资效益进行评价,分析了分布式电源投资所面临的不确定因素,重点研究了分布式能源投资中的节能服务公司、用户、电网企业等利益主体的经济效益。最后,通过一个冷热电三联供分布式电源投资算例,以区间数的形式分析了该分布式电源的投资效益,并对比了不同投资模式间的经济效益,验证了所提方法的合理性,同时证明了分布式电源能够实现各利益主体共赢。     

考虑多重不确定性的园区综合能源系统区间优化调度

电力市场环境下,园区综合能源系统需要考虑电价波动以制定第二天的调度计划。而风电和光伏发电等分布式电源出力的不确定性给园区综合能源系统经济运行带来了巨大挑战。文中提出了一种考虑多重不确定性的园区综合能源系统区间优化调度方法。首先,采用区间理论对电价和分布式电源出力的不确定性进行了建模;然后,以日运行费用最低为目标,结合综合能源系统运行约束,建立了考虑不确定性的园区综合能源系统日前优化调度模型;最后,采用区间线性规划方法对模型进行求解。算例结果验证了所提模型和方法的有效性。     

考虑收益公平性的分布式光储系统基于动态费率的共享模式研究

我国用户侧分布式光储系统正处于迅速发展阶段,从园区层集中调度实现不同投资主体的分布式光储系统共享运营,可以显著解决自发自用、余量上网模式带来的功率无序倒送、投资收益低的问题,但模式设计不慎的话可能存在各投资主体参与共享后收益不均衡问题。因此,提出了考虑收益公平性的用户侧分布式光储系统共享模式,通过设置电能共享的动态费率和分布式光储系统的优化调度,实现参与共享用户的收益均衡,保证收益公平性,算例分析表明该运行方案兼顾用户整体经济性和用户彼此获利公平性,同时促进了光伏发电就近消纳,减缓了电能共享园区与电网的交互功率波动。     

面向多类型工业用户的分散式共享储能配置及投资效益分析

针对传统一体化式共享储能存在的灵活性较差且无法兼顾多类型用户的差异性用电需求等问题,提出一种分散式共享储能系统优化配置与调度方法;针对用户通过储能补贴政策漏洞骗取补贴收益的问题,在已出台政府补贴政策的基础上,提出一种改进分时补贴策略.首先,以工业园区为应用背景,深入分析了分散式共享储能系统与多个工业用户的能量交互机理;然后,以多用户整体净收益最大化为目标构建了基于合作博弈的月前、日前两阶段优化调度模型,并采用Shapley值法对合作收益进行分配;接着,设计了以储能全寿命周期净收益、动态投资回收期、投资回报率为指标的储能投资评估方法;最后,通过对比一体化式共享储能和分散式共享储能的配置成本、运行经济性,对所提方法的有效性进行了验证.算例结果表明:所提分散式共享储能配置方法在降低工业用户初期投资成本、用电成本方面具有一定的先进性,所提改进分时补贴策略在防止用户投机骗补方面具有一定的有效性,对推动用户侧储能多元化发展具有理论指导意义.     

基于综合需求响应的工业园区联络线功率控制

为平抑可再生能源系统所引起的联络线功率波动,工业园区通常采取整合园区内部所有源荷设备进行统一集中管理或基于电力需求响应的简单源荷互动运行模式,未能充分挖掘园区多能负荷综合需求响应的潜力。在分析工业园区用能特点的基础上,文中提出了一种基于综合需求响应的联络线功率控制方法,建立了园区与生产任务相关的储能、空调负荷以及电动汽车的综合需求响应特性模型,并通过激励多元用户进行需求响应以平抑功率的波动,有效实现了兼顾综合运行成本及跟踪控制误差的联络线功率控制。结合南方某蓄电池生产工业园区进行算例分析,结果表明该方法能降低园区经济损失,使内部负荷用户受益,并确保对联络线功率计划的有效跟踪。     

基于区间线性规划和可逼近理想解排序法的园区型综合能源系统投资决策

综合能源服务作为电网企业增值服务重点开发的领域,研究其在计及不确定性因素情况下的投资决策方法,能够有效提升电网的投资效益。从综合能源投资者角度出发,提出一种基于区间线性规划和可逼近理想解排序法 (technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)的园区型综合能源系统投资决策方法。首先,采用区间数的方式对负荷和能源价格的不确定性进行描述,构建基于区间数的综合能源系统不确定性规划模型,求解得到年综合成本和年碳排放成本;然后,综合考虑园区的经济性指标和环保性指标,选取TOPSIS法对多个投资规划方案进行排序,统筹筛选出综合经济性和环保性的最优方案。案例分析结果表明所提方法可有效辅助综合能源公司做出合理投资决策。     

基于改进时间约束Petri网的综合能源系统运行优化及可靠性评估

综合能源系统包含的设备和负荷类型众多,设备之间的耦合方式多样,在实际综合园区建设过程中,对不同供能方式的经济性和可靠性评估显得尤为重要。首先,通过构建冷热供能系统的时序模型、耦合设备和储能装置的通用模型,并结合时间约束Petri网基本建模原理,建立了系统的运行优化模型;然后,对系统中元件两状态模型进行分析,建立系统的状态空间模型;并通过系统状态进行随机抽样并计算相应的供能可靠性指标。最后,通过对含有储热、储电、储气等多能存储的实际综合园区进行算例分析,评估不同运行方式下多能源系统的可靠性和经济性,从而为实际园区建设提供理论分析依据。     

基于改进时间约束Petri网的综合能源系统运行优化及可靠性评估

综合能源系统包含的设备和负荷类型众多,设备之间的耦合方式多样,在实际综合园区建设过程中,对不同供能方式的经济性和可靠性评估显得尤为重要。首先,通过构建冷热供能系统的时序模型、耦合设备和储能装置的通用模型,并结合时间约束Petri网基本建模原理,建立了系统的运行优化模型;然后,对系统中元件两状态模型进行分析,建立系统的状态空间模型;并通过系统状态进行随机抽样并计算相应的供能可靠性指标。最后,通过对含有储热、储电、储气等多能存储的实际综合园区进行算例分析,评估不同运行方式下多能源系统的可靠性和经济性,从而为实际园区建设提供理论分析依据。     

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.     

增量配电网多主体投资收益分配Shapley模型研究

为了引导以混合所有制开展增量配电业务,目前亟需构建合理公平的利益分配方案。基于贡献因素构建了增量配电网投资收益分配的Shapley模型。首先梳理了增量配电园区需要的各类投资主体,分析了多主体参与增量配电网的必要性和可行性;其次,提出了3种增量配电网项目的PPP模式;最后,根据博弈论中的Shapley模型,评价并计算了包含电力公司在内的多种投资主体的Shapley值。算例结果表明,多元化社会投资主体将在增量配电园区的混合所有制改革中获得高于本监管期内省级增量配电网准许收益增长率的投资报酬率。     

考虑风光利用率和含氢能流的多能流综合能源系统规划

传统多能流综合能源系统往往面临绿色可再生能源装机比例低、利用率低的问题,同时氢燃料汽车的逐渐普及将增加对氢能的需求,将电能转化为氢能是满足交通部门潜在氢需求的有效途径。针对风光装机比例低、利用率低和氢能需求的问题,提出了一种考虑风光利用率和含氢能流的多能流综合能源系统规划方法。首先,计及氢能流构建了电/热/冷/氢多能流综合能源系统。其次,考虑系统年投资费用、运行费用和风光利用率的多目标,构建双层规划-调度模型,以电、热、冷、氢等4种形式能量平衡和元件工作特性为约束,采用非支配性排序遗传算法和商用求解器结合的混合智能算法进行求解。最后,以某地区实际工业园区为例,对所提方法进行验证。案例结果分析表明所提出的方法可有效降低系统年总投资成本,显著提高风光装机比例和利用率,提高系统运行稳定性和经济性。     

计及电-气双向耦合的综合能源配电网优化重构

摘要：综合能源系统是实现电网、气网以及热网等多种能源系统深度融合,利用能量耦合互补等优势提升整个系统能源利用效率的有效形式。为提升综合能源系统优化运行能力,本文首先基于电转气技术与天然气发电技术,构建了的电-气双向耦合综合能源系统总体模型。进而考虑配电网重构技术（Distribution Network Reconfiguration Technology,DNR）中拓扑结构灵活可控这一特性,在配电子系统中引入开关变量、系统运行总费用最低这一目标函数及网络辐射状拓扑结构等约束,建立了配电子系统重构模型。从降低模型求解复杂性的角度,应用二阶锥松弛、乘积变量线性化及分段线性化等方法,将原始综合能源配电网重构非凸非线性模型转化为混合整数二阶锥规划（Mixed integer second-order cone programming,MISOCP）问题求解。仿真结果表明,在电-气双向耦合的综合能源系统中应用配电网重构技术,能够降低综合能源系统运行费用,同时有效支撑了配电子系统电压与配气子系统气压。