考虑电热需求响应的区域综合能源系统储能容量优化配置

综合能源系统中储能优化配置和需求侧响应的应用,可解耦热电联产机组（CHP）运行的“以热定电”约束,提高能源利用效率。因此,考虑源荷双侧发电、供热、用电、用热性能,在源侧加电、热储能实现热电联产机组的热电解耦,荷侧充分利用电、热综合需求（IDR）资源可调度资源,建立考虑综合需求响应的区域综合能源系统电、热储能容量优化配置模型。该模型考虑储电储热约束、功率平衡约束等,以区域综合能源系统年总费用最小为目标,解决电、热储能的经济配置最优问题。算例结果表明,电、热储能与负荷侧协调运行可降低运行成本,考虑综合需求响应可减少储能配置容量。源侧储能配置和负荷侧的综合需求响应促进风电消纳,提高综合能源系统运行的经济性、精准性和灵活性。     

基于突变级数法的风电蓄热供热系统综合评价

北方风电供热系统的应用实现了清洁能源供热的同时也降低了风电场弃风率,成为北方冬季供暖的优选方案.本文基于突变级数法,建立风电蓄热供热系统评价模型,从经济、资源、环境效益方面对风电蓄热供热系统进行分析评价.     

基于量子算法的电热系统双层优化模型

为了减少弃风弃光等问题并提高能源利用率,提出了一种基于实数量子算法的电热联合系统双层优化模型.利用电力市场中动态电价方式,根据风电日前预测值和电/热负荷预测值,通过电价补偿引导热电联产系统和热泵的行为.采用KKT条件将双层模型转化成单层问题后,提出了一种基于实数量子算法的求解方式,并以6节点电力系统和8节点热力联合系统进行仿真分析.仿真结果表明,所提出方法能有效减少弃风,同时提高电力系统的收益.     

基于量子算法的电热系统双层优化模型

为了减少弃风弃光等问题并提高能源利用率,提出了一种基于实数量子算法的电热联合系统双层优化模型.利用电力市场中动态电价方式,根据风电日前预测值和电/热负荷预测值,通过电价补偿引导热电联产系统和热泵的行为.采用KKT条件将双层模型转化成单层问题后,提出了一种基于实数量子算法的求解方式,并以6节点电力系统和8节点热力联合系统进行仿真分析.仿真结果表明,所提出方法能有效减少弃风,同时提高电力系统的收益.     

考虑供能网络约束的园区型电-热综合能源系统优化配置

搭建了园区型综合能源系统的基本网架结构,建立了热泵机组、热电联产机组、蓄热罐、电锅炉、电制冷机、余热吸收式制冷机的数学模型,构建了考虑园区供能网约束的双层优化配置模型。模型上层以最小化园区能源站的年综合投资成本为目标,模型下层以系统的年运行费用最低为目标,并基于配电网的Distflow二阶锥模型和线性热网络方程建立供能网络模型。在规划求解过程中,引入了二阶锥松弛技术对模型的电网潮流约束进行凸优化松弛,同时采用了线性热网络方程,以提升模型的可解性和计算速度。最后在改进的IEEE-33节点配电网和8节点供热系统中进行了算例分析,结果表明,所构建的系统优化配置模型在一定程度上提高了园区型综合能源系统的经济性,验证了所提模型的有效性。     

计及源荷不确定性和多类储能响应的园区IES多目标优化调度模型

考虑综合能源系统形态与运行特点的变化,提出一种计及源荷不确定性和多类储能需求响应的综合能源系统多目标调度模型.首先,建立综合能源系统分布式风电和电热气负荷不确定模型以及确定电、气、热多类储能激励和价格需求响应模型;其次,以电、气能源购买、弃风和环境污染成本等多目标函数优化,在源荷侧不确定性和多类储能需求响应下,考虑多类...     

“煤改电”用户综合能源利用系统优化配置方法

针对“煤改电”用户亟需通过综合配置产能、储能与用能设备降低用能成本、减轻环保压力的问题,提出了综合考虑设备投资与运行费用经济性的户用综合能源利用系统优化配置双层规划模型.通过双层迭代优化求解得到户用综合能源利用系统优化配置方案.实际“煤改电”住宅用户算例表明,所提出的方法能够给出户用综合能源利用系统设备安装类型与容量的优化配置方案,使得“煤改电”用户投资运行成本最低.     

一种计及概率风险的备用优化方法

提出一种计及概率风险的备用优化方法,促进机组组合决策中火电机组与储能系统的合作与协调。通过建立两层优化模型实现日前机组组合配置和实时风险备用调整的协调与迭代求解。日前机组组合计算发电计划、储能计划和备用配置,实时备用优化基于条件风险价值(conditional value-at-risk, CVaR)指标计算不确定性引起的备用需求,体现了调度结果的概率优性,以可靠性和经济性相互牵制与协调的折中决策为手段,用与储能配合的方法来缓解或消除风电不确定性。所提方法验证了储能在降低火电机组备用容量的同时,减少了机组频繁的启停,从而降低系统运行的成本。同时,该方法还可以配合风力发电,降低弃风以及切负荷的风险,增强电网运行的可靠性。最后通过6节点系统与确定性风险备用方式进行比较,验证了所提概率风险备用优化模型的有效性。     

基于分布式储能系统的风储滚动优化调度方法

根据风电预测精度随时间尺度的减小逐级提高的固有特性,建立了多时间尺度多目标协调调度的滚动优化模型。依据风电并网标准与分布式电池储能系统(distributed battery energy storage system, DBESS)能快速修正风电波动的低频分量,以系统经济性最优和弃风电量最小为目标函数建立优化模型,采用加入4个风电场(wind farm, WF)和2个电池储能系统(battery energy storage systems, BESSs)的IEEE-39节点标准系统进行算例分析,遗传算法(genetic algorithm, GA)对目标函数进行迭代求解。结果证明,本研究提出的基于DBESS的风储有功滚动优化调度模型,可以有效降低系统运行经济性以及提高电网对风电的接纳能力。     

基于改进粒子群的冷-热-电综合能源系统双层优化模型

基于能源集线器模型提出一种冷-热-电综合能源系统双层优化建模方法,在对园区各典型能源转化设备建模的基础上,综合考虑系统的运行成本及系统投资,并以某机场项目为例建立以系统年费为优化目标的双层优化模型.结果表明该模型可协调各类能源从而实现经济运行,具有较好的通用性与实用性.     

地板辐射供暖系统能耗计算

分析了低温地板辐射供暖系统的运行方式、热源种类、调节控制模式及当地气象条件、建筑物保温程度和热性能等多种因素对能耗的影响.给出了不同供暖方式下,保温程度不同的建筑物的热损失,分析了辐射供暖热负荷变化时在热水温度调节方面的节能性.提出了这类系统能耗分析的思路和计算方法,在建筑负荷计算方面,可以采用改良温频法,在设备模拟方面,可以使用稳态的简化模拟法.上述方法既方便、节省计算机机时,对于输入条件的要求也不象逐时分析方法那样严苛,并具有一定的准确性.给出了辐射采暖常用热源设备电锅炉、燃料锅炉及媒体输送设备水泵的能耗计算公式以供参考.指出须对国内常用热源设备的性能参数和负荷特性作进一步的基础研究,以便为实际计算提供必要的参数.     

天然气城市集中供热的经济性分析

北方地区加快推进清洁供热。京津冀及周边地区"2+26"城市重点推进"煤改气"以及可再生能源供热工作,提高清洁供热水平。对燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉供热的经济性进行了对比,就天然气城市集中供热提出了建议。     

海水热泵区域供热的节能判断及影响因素

为判断海水源热泵区域供热系统是否比传统的区域锅炉房供热系统更节能,对这两种区域供热系统的能耗进行对比分析,推导出海水源热泵区域供热机组的制热系数节能临界值的表达式,并据此得到影响海水源热泵区域供热系统节能临界值的3个主要因素:燃煤锅炉房热效率、区域供热系统的供热半径和海水泵的设计参数.结果表明:海水源热泵区域供热机组的制热系数节能临界值可以做为设计者判断该系统是否节能的依据.     

浅析电能供热方式发展方向

本文通过对电供热方式的分析和调研，认为电作为一种方便、洁净的能源，在供热领域有着很大的发展空间，伴随着峰谷电价政策的实施，必将进一步促进该领域科学技术突飞猛进的发展。特别是采用热泵和电热蓄能的供热方式以及冷热电联供方式，是电力资源用于供热的发展方向。     

Energy efficiency performance of multi-energy district heating and hot water supply system

A district heating and hot water supply system is presented which synthetically utilizes geothermal energy, solar thermal energy and natural gas thermal energy. The multi-energy utilization system has been set at the new campus of Tianjin Polytechnic University (TPU). A couple of deep geothermal wells which are 2 300 m in depth were dug. Deep geothermal energy cascade utilization is achieved by two stages of plate heat exchangers (PHE) and two stages of water source heat pumps (WSHP). Shallow geothermal energy is used in assistant heating by two ground coupled heat pumps (GCHPs) with 580 vertical ground wells which are 120 m in depth. Solar thermal energy collected by vacuum tube arrays (VTAs) and geothermal energy are complementarily utilized to make domestic hot water. Superfluous solar energy can be stored in shallow soil for the GCHP utilization. The system can use fossil fuel thermal energy by two natural gas boilers (NGB) to assist in heating and making hot water. The heating energy efficiency was measured in the winter of 2010-2011. The coefficients of performance (COP) under different heating conditions are discussed. The performance of hot water production is tested in a local typical winter day and the solar thermal energy utilization factor is presented. The rusults show that the average system COP is 5.75 or 4.96 under different working conditions, and the typical solar energy utilization factor is 0.324.     

Thermodynamic analyses and optimization for thermoelectric devices: The state of the arts

Thermoelectric effect is the most efficient way to convert electric energy directly from the temperature gradient. Thermoelectric effect-based power generation, cooling and heating devices are solid-stated, environmentally friendly, reliable, long-lived, easily maintainable, and easy to achieve miniaturization and integration. So they have unparalleled advantages in the aerospace, vehicle industry, waste heat recovery, electronic cooling, etc. This paper reviews the progress in thermodynamic analyses and optimizations for single- and multiple-element, single- and multiple-stage, and combined thermoelectric generators, thermoelectric refrigerators and thermoelectric heat pumps, especially in the aspects of non-equilibrium thermodynamics and finite time thermodynamics. It also discusses the developing trends of thermoelectric devices, such as the heat sources of thermoelectric generators, multi-stage thermoelectric devices, combined thermoelectric devices, and heat transfer enhancement of thermoelectric devices.     

热电联供系统导入效果的评价方法

探讨了新规划热供给区域的热电联供系统导入效果的评价方法．根据东京的能源消费强度来推测新规划热供给区域的能源消费强度．利用不同建筑用途的建筑面积和能源消费强度,计算新规划热供给区域的能源需要量．设定了单体空调系统、锅炉系统、电主热从及热主电从的热电联供系统等4种能源供给系统,通过计算各系统的能源消费量、二氧化碳排放量、初期投资、运行费用和单纯回收年数来评价经济性、节能性和环保性．     

北九州市新规划热供给区域的热电联供系统导入效果的评价

探讨了北九州市新规划供热怄域的热电联供系统导入效果．应用《热电并给系统导入效果的评价方法》中提到的研究方法,计算了北九州市新规划热供给区域的能源需要量．同时,计算了空调系统、锅炉系统、电主热从及热主电从的热电并给系统等4种能源供给系统的能源消费量、二氧化碳排放量、初期投资、运行费用和单纯回收年数．计算结果为：与单体空调系统相比,锅炉系统、电主热从及热主电从的热电并给系统的节能分别为-2．68％,12．40％,14．68％;二氧化碳排放量的削减率分别为-1．67％,16．15％,16．64％;单纯回收年数分别为199．17年,7．81年,13．04年．与锅炉系统相比,电主热从及热主电从的热电并给系统的节能分别为14．69％,16．84％,约是最大节能（30．15％）的一半．