区域能源互联网的发展现状与政策建议

多能耦合型区域能源互联网有利于提高能源利用效率,促进就近消纳可再生能源和降低污染物排放。区域能源互联网的发展需要更有效的政策措施体系。对中国多能耦合型区域能源互联网发展现状进行系统分析,从投资主体、技术应用、重点市场、相关政策等4个方面总结目前发展阶段的特点,并识别出目前存在的技术问题、政策问题和运营问题等关键问题。分析国外为解决这三类问题所积累的政策措施经验,包括规划、跨部门协作、法规、补贴政策、示范项目政策等。针对中国区域能源互联网发展存在的问题,参考国际上成功的政策经验,为中国区域能源互联网发展提出4点政策建议。     

区域能源互联网多能系统规划决策关键技术及应用

本文在剖析能源互联网发展新趋势基础上,深入分析区域能源互联网多能系统的发展挑战并对多能系统的规划决策技术开展深入研究,针对多能系统中多能能量规划、响应建模、系统多能节点调度分析与系统运行发展评价等现实需求设计了求解办法。同时,构建了基于“大云物移”新技术的信息通信支撑体系,实现多能系统的信息互通与共享。并以浙江能源互联网实际需求为基础,对能源互联网多能系统规划决策关键技术进行了案例验证,以此为基础搭建了能源互联网多能系统综合能源管理系统架构,包括业务架构、数据架构、技术架构与系统布置等,为能源互联网多能协同规划、优化控制与科学评价的系统实现提供了参考。     

能源互联网多能流的耦合模型及动态优化方法综述

将分布式可再生能源和互联网技术相结合的“能源互联网”概念为解决人类的化石能源危机提供了可行路径。能源互联网将打破电、气、热等不同能源系统间的壁垒,实现多种能源的综合高效利用,支持大规模可再生能源的广泛接入,成为耦合多能流的开放互联新型能源供应系统。首先基于能源互联网的相关研究,归纳了能源互联网的多能流耦合特征。接着介绍了多能流耦合模型的构建方法,根据能源组网的结构和用能形式的不同,分析了能源互联网的多能流交互机理。在此基础上对能源互联网的优化模型和多能流多时间尺度动态优化方法、以及计及空间尺度的多源互补动态优化方法进行深入剖析,将为能源互联网建设提供理论基础。     

能源互联网的发展现状

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础,推动了世界经济和人类社会的发展。在分析能源发展与应用的基础上,引出能源互联网的概念,阐述了能源互联网的内涵与特点。介绍了国内外能源互联网建设概况,结合江苏电网现状提出了江苏发展能源互联网的几点建议。     

区域能源互联网差异化发展模式研究

区域能源互联网作为能源互联网的重要物理载体,对提高区域内的清洁能源消纳水平、综合能效水平、能源安全水平具有重要意义.从区域能源互联网的内涵与特征出发,总结了区域能源互联网的边界与体系框架.通过梳理区域能源互联网建设案例,介绍了省级、城市级、终端级等不同类型区域能源互联网建设的典型经验,多维度阐述了区域能源互联网的发展模式,提出区域能源互联网的构建方案,形成宏观层次的多元化解决方案,为复杂形势下区域能源互联网的规划、设计、建设提供参考.     

基于能源路由器的用户侧能源互联网规划

针对能源系统规划中未充分考虑多个分布式能源系统互联及电/热/冷能流协调运行的现状,研究基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法。梳理了用户侧能源互联网的系统结构,建立各类能量单元的数学模型。以电/热/冷综合加权负荷矩最小为准则,采用Voronoi图、交替定位分配算法及"类内类间距离比最小"判据,提出了能源局域网划分和能源路由器选址方法。基于典型日各区域的时序负荷,以由投资、运行维护、燃料、买卖电和碳税5项成本构成的年费用最低为目标,考虑多能流协同互补和多路由器协调互济,建立0-1混合整数线性规划模型。采用商业软件Cplex求解,实现路由器配置和局域网间网络的同时规划;基于最小生成树实现局域网内供能路径优化,结合简易潮流计算结果和相关导则确定线路容量。算例仿真结果表明:所提出的分区、规划方法具备可行性和有效性;多能互补、多路由器互联能显著降低年费用并缓解多种负荷峰谷时段不匹配等问题;路由器与能源网络同时规划较分阶段规划更经济。     

当前能源互联网与智能电网研究选题的继承与拓展

能源互联网是冷、热、电、气在物理流、信息流和价值流高度融合的新兴领域。国家自然科学基金的资助情况自下而上地反映出中国能源互联网及其相关概念的研究态势和研究重点。文中从基金关注的研究方向、获批数量、高校分布、类型分布等方面分析了中国能源互联网及其相关领域国家自然科学基金近10年来的获批情况。分析表明,受能源转型以及互联网技术的驱动,能源互联网由以"电"为主的"智能电网"的研究逐渐转向"冷、热、电、气"的耦合研究;拥有"电气科学与工程"和"工程热物理与能源利用"学科点的强校,在能源互联网的研究中体现出优势,引领了能源互联网理论和应用的基础研究。同时,能源互联网基金资助项目的学科分布,体现出上述两学科和电子学与信息系统、计算机科学、自动化、管理科学与工程、数学、建筑环境与结构、宏观管理与政策等多个学科的交叉融合。     

区域综合能源系统规划研究综述

区域综合能源系统作为能源互联网的重要物理载体,对提高综合能源利用效率、消纳可再生能源、保障供能安全可靠及节能减排具有重要意义。对区域综合能源系统进行合理有效规划,要打破行业壁垒,从技术、政策、地域等多方面实现突破。文中对区域综合能源系统规划中的多能耦合理论、负荷预测方法、技术经济性分析、规划优化建模与求解等关键问题进行了系统地总结归纳,对各问题所涉及的国内外研究现状、存在问题及难点进行了分析与概括。结合目前最新研究进展,概括了全面涵盖区域综合能源系统源、网、荷、储等环节的通用性能流模型、规划模型及求解流程,并对未来的研究方向进行了展望。     

区域能源互联网商业模式研究

对国际上和我国区域能源互联网商业运营的案例进行了分析.在此基础上,以上海临港地区为例,从投资模式和运营模式两方面对区域能源互联网商业模式进行了研究,并给出了工业园区、学校区、商务区、物流园区、居住社区各自的区域能源互联网商业模式.     

对中国新能源消纳问题的分析与建议

近年来,中国新能源消纳矛盾日益突出,2015年弃风弃光电量创历史新高,主要集中在“三北”地区。基于大量调研数据,在分析“三北”地区新能源运行消纳情况的基础上,深入分析新能源消纳困局原因,提出了促进新能源消纳、缓解当前弃风弃光问题的建议。分析表明：加强电网建设是解决新能源消纳的坚实基础,实施热电机组电热解耦是解决新能源消纳的有效手段,完善相关政策是解决新能源消纳的制度保障,市场和计划并重是解决新能源消纳的根本途径。     

综合能源系统能流计算方法述评与展望

能流计算是综合能源系统分析与优化工作的重要基础。由于广泛涉及电/气/热/冷等多种能源形式耦合,综合能源系统能流计算面临诸多挑战。文中从确定性能流计算和不确定性能流计算2个角度系统性地归纳总结了现有研究成果,对其基础理论、数学模型及求解方法等进行全面评述并分析对比了其优缺点。其中,确定性能流计算旨在根据已知信息求解系统在某一确定工况下的运行状态,并从稳态计算和动态计算2个方面进行论述;不确定性能流计算以确定性能流计算为基础,旨在基于不确定因素的影响获取系统状态量的分布特征,并从概率能流、区间能流和模糊能流3个方面进行论述。最后,结合综合能源系统未来发展要求对能流计算的研究方向进行了展望。     

中国新能源发展成本分析和政策建议

新能源可持续发展需要依托自身技术进步和成本下降,降低补贴依赖,国家也提出了到2020年风电在发电侧平价上网,光伏发电在用户侧平价上网的目标。基于中国新能源发电成本历史变动情况分析和未来成本趋势研判,预测了2020年和2030年中国新能源发电成本,分析了未来平价上网情况,结果显示,2020年基本实现“三北”地区风电在发电侧平价上网和东中部光伏发电在用户侧平价上网,2030年光伏发电平均度电成本有望低于风电。针对目前需要解决的几个关键问题,提出了促进中国新能源可持续发展的政策建议。     

考虑能量品质的区域综合能源系统多目标规划方法

区域综合能源系统(RIES)由于广泛涉及电/气/热/冷等多种能量形式耦合,其规划工作面临诸多挑战。提高能量利用效率是RIES规划的重要任务之一,传统能量效率的定义仅计及了能量在数量上的变化,却忽视了能量在品质上的差异,无法准确地衡量RIES的能量利用水平。文中提出使用兼顾数量和品质的效率作为衡量RIES能量利用水平的标准。首先,定义了能量品质系数的概念用以量化不同形式能量的品质差异,并提出基于黑箱模型的RIES总体效率计算方法。然后,建立了五层级能源集线器模型用以处理多能耦合问题,确保区域能量供需平衡。接着,以经济性和效率为优化目标构建了RIES多目标规划模型,设计了兼顾规划与运行的双层优化结构,并联合运用改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和内点法实现模型高效求解。最后,选取广州市某工业园区RIES作为算例对所提方法进行验证。     

地区电力调度EMS报警功能需求及算法

讨论了为了使地区电力调度能量管理系统(EMS)满足地区电网安全经济运行和逐步推进的电力市场的需要,地区电力调度EMS在已有功能基础上迫切需要增加新的功能及其实现的算法,包括电网故障报警、电网异常报警、安全环境报警和电力市场运行报警等,对实现上述报警功能的算法进行了讨论。     

南方电网清洁能源现状及其开发建议

随着清洁能源装机容量占总装机的比重逐渐增加,其对电网的影响越来越大。介绍南方电网清洁能源的分类、分布和运行管理现状,统计了南方电网统调清洁能源装机容量,分析存在的问题并从能源类别和能源综合管理角度提出开发建议。     

基于机会约束的多能源枢纽电气互联综合能源系统日前经济调度

集生产、转化、储存和消费于一身的能源枢纽使电网和天然气系统的协同规划与运行成为可能,同时多种不确定性是电气互联系统调度面临的最大问题。为此构建了一种含多个能源枢纽的电气互联综合能源系统机会约束规划。首先,充分挖掘气管网的储能特性,在分别对能源枢纽、电力系统和天然气系统精细建模的基础上,考虑风电和负荷不确定性,建立了含机会约束的日前调度模型。然后,将气网潮流线性化,采用Bernstein近似将此模型转化为确定性整数混合线性凸优化问题,可利用商业软件有效求解。最后,在一个含3个能源枢纽的IEEE RST24电力系统和比利时20节点天然气系统的耦合系统中进行仿真,结果表明,气网动态特性能为综合能源系统调度提供缓冲,同时此种确定性转化方法能有效体现机会约束规划的鲁棒性。     

面向可再生能源消纳的多能源系统：述评与展望

打破不同能源系统之间相互分立的格局,实现多能源系统的集成与协同是解决可再生能源消纳问题的有效途径。首先,分析了多能源系统理论与方法研究框架,在此基础上从基本建模、运行优化、系统规划等多个角度评述了现有的研究并提出相应的思考。然后,将现有研究分为"以电—热耦合为主的区域多能源系统"和"以电—气耦合为主的跨区多能源系统"两个典型研究对象,综述了面向新能源消纳的多能源系统的关键研究点。最后,总结了面向可再生能源消纳的多能源系统关键科学问题,并对多能源系统未来的研究方向做了展望。     

分布式能量系统的集成技术与准则浅析

由于具有高效、环保等优点,分布式能量系统已经成为新世纪电力工业发展的一个重要方向。基于总能系统集成思想和方法,本文阐述了分布式能量系统的主要特点和本质特征本质上是总能系统;高度集成性,具有提高效率的最大潜力;是基于循环经济理念,符合可持续发展的先进能量系统;输出产品多元,能够满足用户多种用能需求。本文分析了用于分布式能量系统的主要集成技术及特点,对集成准则进行了初步研究,提出了“多源输入,综合互补;品位对口,梯级利用;多元输出,分配得当”的用于分布式能量系统的集成原则思路,本文研究成果将为设计高效的分布式能量系统提供有益的参考。