能源互联网背景下自动需求响应关键问题及展望

提高可再生能源利用比例以及能源的综合利用效率是未来能源系统发展的主要目标。随着能源与环境问题的不断突出,传统能源网络的资源配置能力逐渐不能满足未来能源系统的发展需求,能够实现"横向多源互补,纵向源网荷储协调"的能源互联网概念被提出。在能源互联网背景下,高度多元化和自动化的能源网络结构使得传统的电力需求侧响应(demand response,DR)将逐步向自动需求侧响应(automated demand response,ADR)的方向发展。首先对ADR的基本概念及其与能源互联网的协同作用进行阐述;其次,从规划、运行、控制、评价这4个维度分析了未来能源互联网中ADR的关键问题;最后,结合目前已有的研究成果和存在的问题,提出了推动ADR发展的相关建议。     

新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望

化石能源短缺和节能减排的双重压力促使中国能源发展方式亟待转型调整。随着新能源发电的规模化并网应用,传统电网正在逐步向着新能源电力系统方向演变,并对其运行控制带来显著的影响。作为一类虚拟可控资源,在新能源电力系统中考虑需求侧响应(DR)可有效克服新能源发电的间歇性问题,提高电网对新能源的利用效率,实现源荷互动与协同增效。文中首先简要介绍了新能源电力系统的基本特征及内涵理念;其次,根据资源的分类及特点,总结了不同类型DR对新能源电力系统的潜在贡献及作用影响;在此基础上,从规划、运行、控制、评价这4个维度对新能源电力系统中DR问题的研究情况进行了总结,并就上述领域值得进一步关注的研究方向给出了相关建议;最后,结合当前国情,对推动新能源电力背景下DR应用及其保障机制建设提出了一些建议。     

面向园区能源互联网的综合能源服务关键问题及展望

目前中国能源发展面临能源消费结构不合理、能源供需分布不匹配、各类能源系统不融合、合理投资回报模式缺乏等困境,能源互联网是解决中国能源发展关键问题的有效手段。在能源互联网的背景下,综合能源服务将是不可阻挡的发展趋势。未来园区能源互联网是能源系统的基本单位,更是综合能源服务的基本落脚点。文章从综合能源服务的内涵出发,立足于园区能源互联网,从园区综合能源服务商、服务内容、商业模式、支撑技术4个方面提出面向园区综合能源服务的关键问题,并对其未来发展进行展望。     

需求侧互动响应:能源互联网的重要一环

正自2009年公司启动智能电网建设以来,已在顶层设计、技术创新、装备制造、试点实践等方面取得了非凡成就,成为了世界智能电网发展的引领者。为了解决东、中部地区日趋严重的环境问题,适应西北、东北地区新能源的快速发展,公司今年年初启动了6类智能电网创新示范工程,以实现坚强智能电网建设的重点突破,打造一批国际领先的智能电网精品工程和亮点工程,发挥示范作用,推动能源生产方式和消费方式的加快转变。     

能源互联网背景下可交易能源实施的关键问题及展望

能源互联网的建设为不同类型能量单元的无差别接入提供了技术支撑平台。在能源互联网背景下,能源市场和能源网络结构向着分散化的方向发展,具有自治开放特征的可交易能源(transactive energy,TE)概念被提出。该文首先对TE的基本概念以及其在能源互联网中的作用进行阐述;其次,从TE的分层控制体系、市场运行流程、实施效益和关键技术4个方面分析了未来能源互联网中TE的关键问题;最后,从关键技术、交易机制和实践试点3个方面提出了推动TE发展的相关建议。     

考虑需求侧响应的园区综合能源系统优化配置

以园区综合能源系统（PIES）的优化配置为研究对象,考虑电力市场分时定价机制下的需求侧响应策略,以PIES的运行成本、污染排放和能耗为优化目标,建立主问题与子问题的迭代优化架构,最后采用多属性决策方法从待选方案中选出最优的系统配置。算例结果表明,可再生能源的接入可以有效地提高PIES的综合效益,引入价格型和替代型需求侧响应后可以进一步提升PIES的经济性,但同时降低了PIES的环保性。     

能源互联网下的需求响应研究

基于能源互联网背景,研究了需求侧资源信息流和能量流的双向互动,分析了需求响应与调度控制、数据信息、交易平台等其他能源互联网重要技术的深度融合,并设计了能源互联网下需求响应运作机制,最终实现利用互联网技术,促进以电力系统为核心的大能源网络内各类设备的交互,达到多源互补、节能减排、提高能效的目的。     

需求侧综合能源技术发展及展望

<正>“双碳”目标的提出对我国加快实现低碳转型和绿色发展提出了新的要求。当前,我国单位GDP能耗是全球平均水平的1.7倍,是经合组织国家平均水平的2.9倍,工业、交通和建筑等重点领域节能减碳压力大,需要加大能效服务力度,大力实施多能互补等节能改造,降低单位产值能耗。     

综合需求响应研究综述及展望

需求响应(demand response,DR)是需求侧参与电网灵活互动的重要途径,其在能源互联网中的衍生为综合需求响应(integrated demand response,IDR),利用气、电、冷、热等不同形式能源间的耦合互补关系,在需求侧进行包含可调负荷、储能和分布式产能/能源转换设备的协同优化,激发综合能源网络的灵活性,有利于提升能源利用效率,降低供能和用能成本。该文首先介绍IDR的基本概念与框架结构,然后分析了IDR在需求侧的模型,对IDR的优化运行与求解方法的研究现状进行了评述,探讨了IDR的市场机制与商业模式,最后总结了目前IDR研究中的关键科学问题,并对未来的研究方向进行了展望。     

面向绿色生态乡镇的综合能源系统关键问题及展望

乡镇作为经济社会发展的重要一环,相比于城市,在自然资源禀赋、用能特性及能源设施基础条件等方面都具有自身独特特征。通过总结绿色生态乡镇的特征以及目前存在的问题,综合考虑乡镇清洁能源资源及冷、热、电用能需求,为实现电、气、冷、热多能互补,源、网、荷互动优化,从乡镇综合能源系统的多能源协同规划、运行优化、综合评价3个方面提出面向绿色生态乡镇的综合能源系统关键问题,对乡镇综合能源系统的未来发展方向进行了展望。     

计及需求侧响应的综合能源系统多时间尺度优化调度

综合能源系统作为能源互联网的物理载体,实现其合理调度成为当前研究的重点。考虑可再生能源和需求侧负荷波动,利用价格型和替代型需求侧响应特性,建立计及需求侧响应的日前-日内优化调度模型,其中日内根据电、冷/热和气调度时间的差异性,提出3层滚动优化调度模型。算例分析表明,引入需求侧响应的多时间尺度优化调度模型能能抑制日内可再生能源和负荷的波动,提高系统的稳定性,进一步降低系统运行成本。     

能源互联网中用电与需求侧管理商业模式研究

智能电网与传统电网最大的不同点之一就是支持互动用户服务和需求侧响应,鼓励用户参与电网互动,这不仅有利于电网的运行和控制,还将进一步提升电力供应商的客户服务水平。通过智能用电技术的应用,以用户价值为核心,电力供应商可以开创新的业务模式,实现用户与电网互联互动以及创新的用户服务。能源互联网的建立,将进一步拓展能源市场的深度和广度,为能源生产、输送、供应、服务企业带来更多的市场机会,也为能源用户带来更加完善和丰富的用能体验,同时也有利于建立环境友好和低碳的能源利用形态。     

考虑综合需求侧响应的区域综合能源系统多目标优化调度

为兼顾区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)中能耗成本、污染排放、风电消纳等多个调度目标,建立了考虑综合需求响应的RIES多目标优化模型。首先,对含电转气、储能系统、热电联产机组等设备的RIES建模,并在区域内引入了具体考虑削减负荷、转移负荷和替代负荷的综合需求响应,旨在削减系统负荷峰谷差。然后,分别建立了以系统用能成本、弃风功率和污染物治理成本最小的目标函数,采用多目标优化方法——以模糊加权规划遍历权值求解帕累托前沿,再根据证据推理决策方法寻找最优调度策略。最后基于典型算例研究,结果表明了所提多目标优化算法能有效在多个调度目标间做出权衡,考虑综合需求响应的RIES在总能耗、环境友好和风电消纳等方面更具优势。     

考虑综合能源的广义需求响应

正考虑综合能源的广义需求响应(generalized demand response considering integrated energy)旨在通过拓展扩充电力需求响应的概念范畴,将综合能源需求调控纳入其中,建立针对"电、热、冷、气"综合能源的柔性可调节方案,最大限度地解决综合能源供需弹性匹配问题,如实现综合能源联动需求响应调节,提升综合能源系统的整体利用效率、可靠性和经济性,为综合能源需求响应参与市场定价交易创造前期条件等。目前,一些比较典型的含综合能源的广义需求响应应用包括电、气、热系统互联调控,综合能源价格激励机制弹性定价,综合能源需求侧电热负荷互补调节等。相关研究目前远未成     

综合能源系统中的综合需求响应研究

需求响应是刺激需求侧资源参与调度的关键措施.综合能源系统可集成多种形式的能源,为需求响应带来了新的发展.文章研究了综合能源系统中的综合需求响应项目,介绍了综合需求响应的基本概念和推广价值,并以典型电力-天然气耦合的能量系统为例,分析了综合需求响应的工作原理.然后阐述了欧洲、美国、中国的典型综合需求响应的工程项目概况.最后,提出了目前综合需求响应项目发展的一些建议,以期为今后的研究和工程实践提供参考。     

综合能源系统综合需求响应行为研究

面向耦合电、气、冷、热等多种形式能源的综合能源系统,研究柔性负荷、储能和电动汽车等需求侧资源的综合需求响应,有利于挖掘多能负荷的响应潜力,激发综合能源系统的灵活性,提升能源利用效率。首先以区域电-气互联综合能源系统为基础,构建了园区级冷-热-电-气综合能源系统,其次建立了综合能源系统调度模型,通过节点能量平衡方程分析节点能源价格,明确了系统调度-能源价格-综合需求响应的传递关系,然后基于节点能源价格建立了考虑柔性负荷、储能、电动汽车为参与主体的综合需求响应模型;最后通过算例分析了柔性负荷、储能、电动汽车的响应情况,基于节点能源价格对不同位置多能用户综合需求响应前后的负荷曲线进行了分析。     

基于需求响应的用户侧综合能源系统分布式博弈均衡策略

用户侧综合能源系统是未来能源消费方式的重要发展方向,实现用户侧综合能源系统的运行优化可以提高其经济效益和环境效益.为此,建立了由多个分布式能源站和多个能源用户组成的用户侧综合能源系统能源交易模型,提出了基于需求响应的用户侧综合能源系统分布式博弈均衡策略.分布式能源站最大化各自收益,能源用户则以各自效用最大化为目标,首先...     

考虑需求侧响应的含储能区域综合能源系统运行优化

为提高区域综合能源系统的经济效益,提出了考虑需求侧响应的含储能的区域综合能源系统运行优化模型。首先建立包含储能、分布式能源、微型燃气轮机、燃气锅炉、蓄热槽等区域综合能源系统模型和可转移负荷、可削减负荷的模型。然后以系统的总运行成本最小为目标,构建区域综合能源系统运行优化模型;最后采用cplex求解器进行求解,通过算例验证。结果表明,需求侧响应和储能对提高系统经济性具有积极影响,可转移负荷、可削减负荷、储能在系统的调度中起到了移峰填谷的作用,需求侧响应的引入能有效降低系统总运行成本和峰谷差,验证了模型和方法的有效性。     

考虑需求侧电热气负荷响应的区域综合能源系统优化运行

作为能源互联网的基础,综合能源系统将是未来能源发展的重要方式,实现区域内综合能源系统的协调运行会变得至关重要。在考虑到需求侧天然气与电能同样具有商品属性,类比电负荷的峰谷分时电价策略,首先搭建天然气和电能峰谷分时价格及热能负荷响应数学模型。其次建立了以运行成本最低为目标函数,对供需平衡和供储能设备等设立约束的电热气联合供应的区域综合能源系统模型。算例分析表明,考虑到电热气需求侧响应将会优于不考虑或者只考虑单一和两者响应,可达到运行成本更低、削峰填谷、减少弃风弃光和提高能源利用率等优势。     

计及综合需求侧响应的能源枢纽多目标运行优化方法

基于计及综合需求侧响应的能源枢纽日前多目标优化问题,提出一种局部最优的多目标优化方法。首先,建立了能源枢纽系统、综合需求侧响应模型;其次通过标量化方法进行能源枢纽系统多目标权重分析并确定理想点,以理想点法建立目标函数;再次通过粒子群优化算法确定能源枢纽多目标需求下的理想负荷分配。通过实例验证计及综合需求侧响应,合理地调整负荷分配能有效降低能源枢纽期望的目标函数值,而供需博弈过程中的负荷分配贴近理想负荷分配的程度越高,运行优化结果越良好。