送端电网新能源规划中的场景化稳定问题分析与校核

新能源替代促使送端电力系统的稳定形态和机理发生转变。然而电源规划方案的校核仍基于常规电网暂态稳定仿真,不能涵盖和适用于新的稳定问题,若采用电磁暂态仿真校核,工作量巨大而难以实现。对此,本文归纳高比例新能源送端电网稳定问题形态和新能源规划新稳定问题的三个场景,分析制约新能源送出稳定问题的机理,提出高效可行的稳定风险评估指标和规划方案校核方法。最后,基于仿真验证了三个场景下本文所提规划方案稳定性校核方法的快速性和有效性。

碳管理体系助力宁夏地区电网能源规划和城乡建设——基于国网宁夏电力的研究

我国“双碳”目标的确立对能源规划和清洁能源使用提出新要求,对电力行业而言,既是机遇,也是挑战。电网作为电力系统的枢纽,需要制定合理的碳管理策略,促进电力市场健康、有序发展,助力国家和地方低碳社会建设。文章在总结宁夏地区供能端、输送端和需求端能源规划现状的基础上,有针对性地提出优化策略;并以国网宁夏电力有限公司为例,进一步探索电网企业碳管理体系支撑下高效的低碳发展路径,从电网企业、能源规划及城乡建设三个维度提供可借鉴的经验。研究结果有利于推动电网行业的能源规划优化,助力城乡建设,推进国家和地方碳普惠建设,有效改善人居环境,为可持续绿色城市规划和乡村振兴提供新路径。

“双碳”背景下的绿色校园综合能源规划--以深圳海洋大学绿色低碳能源规划为例

以深圳海洋大学绿色校园低碳能源规划为研究对象,从能源需求侧、能源供给侧、能源高效利用、能源高效收益4个方面探索“双碳”背景下的绿色校园能源规划新范式,以提升现代化绿色校园综合能源利用效率,助力打造绿色校园示范样板。

国土空间规划下能源规划的初步探索

我国的经济发展与社会进步激发了国力的提升,同时推动了城市化速度的加快。能量资源构筑了我国发展的根本架构。我国人均能源拥有水平不足,对国际能源的依赖过重,这一状况时常对国内的经济扩张、社会安定以及金融稳定带来挑战。有鉴于此,重点推进可持续能源项下的发展工作,降低对传统矿物燃料的依赖度,减轻外部能源依存问题,此举能有效增强我国的能源自主保障及经济的持续稳定。本文旨在论述在国家土地空间规划的大背景下,进行能源布局上的基础性研究,并将在后续章节进行深入阐释。

抽蓄电站在能源规划中的角色与优化

在能源结构转型的背景下,抽水蓄能电站作为电力系统的重要储能装置,对于实现供需动态平衡、增强电网稳定性和促进可再生能源的高效消纳具有不可或缺的作用。本文深入剖析了抽蓄电站在能源规划中的多重角色,包括供需调节、频率控制、可再生能源整合等方面的表现,同时探讨了优化抽蓄电站效能的关键策略,如容量配置、选址布局、智能调度、多元功能拓展以及政策与技术创新支持。通过理论分析与案例研究,本文旨在为抽蓄电站在未来能源体系中的角色界定与发展方向提供指导,以促进电力系统的清洁、安全、高效运转。

近零碳园区能源规划及其实施路径探讨

在全球气候变化不断加剧的大背景下,减少温室气体排放、推动低碳发展已成为国际社会的共识。园区作为经济活动的重要载体,其能源消费和碳排放量巨大,因此园区能源规划及其实施路径对于实现近零碳目标具有重要意义。文章通过探讨近零碳目标下园区能源规划的原则、内容以及实施路径,以期为园区低碳发展提供参考和借鉴。

基于多能耦合的高校新校区能源规划的研究

能源规划是根据各能源品种的用能规律展开分析,合理布局,以可持续发展、绿色低碳等为原则对区域内的各种能源供应进行科学规划的过程。基于多能耦合的高校新校区能源规划,通过整合和优化各种能源资源,如太阳能、空气能、污水源及浅层地热等,以实现校园能源的高效利用和可持续发展。可为高校新校区的建设提供高效、环保、可持续的能源解决方案,推动校园能源管理的创新和发展。

园区低碳能源规划实践——以西安某项目为例

以西安某园区为例,从能源规划思路、具体方案及方案评价三个方面介绍能源规划方案。经计算,此方案在运行过程中可再生能源利用率较高,与常规的燃气锅炉+电制冷机方案相比,每年可减少二氧化碳排放约26000t,可形成低碳园区的示范效应,为园区类低碳能源规划提供了相应的参考途径。

Model Builder在可再生能源规划设计平台的应用

文章在风能资源规划设计平台中,基于ArcGISDesktop中的ModelBuilder(模型构建器)将单一多样的地理处理工具组合成复杂的空间数据处理工作流,并以GP服务提供给前端进行调用,实现了栅格数据按风资源规划选址的优选区域进行实时裁剪并进行Web端渲染可视化。同时,按范围批量提取了风资源相关栅格数据(如WeibullA、风功率密度),用于风机布置优化迭代接口进行运算。此方法便于修改、复用和扩展,验证了模型构建器作为一种用于建立地理处理流程的图形编程语言在能源规划设计平台应用的可能性。

区域可再生能源规划模型述评与展望

有效进行区域可再生能源规划有利于充分利用我国丰富的可再生能源资源、推动节能减排进程、提高电源结构低碳化程度、促进智能化绿色电力的发展。在介绍我国当前面临的能源可持续发展问题以及区域可再生能源规划模型框架的基础上,对目前国内外应用于能源规划研究的集成结构模型及其现状进行了综述,重点总结了IIASA-WEC能源-经济-环境模型、中国能源环境综合评价模型系统(theintegrated policy assessment model for China,IPAC)、能源系统长期前景规划模型(prospective outlook on long-termenergy systems,POLES)、国家能源模型(the national energymodeling systems,NEMS)以及可再生电力混合优化模型(hybrid optimization model for electric renewables,HOMER)等混合能源模型的结构及应用现状,并指出了当前存在的一些问题和未来的发展方向。

基于分布式能源的工业园区能源规划

分布式热电联产的能源系统在经济效益、能效和碳减排方面都有较大的优势,因此,针对目前工业园中普遍存在的能量利用效率低、温室气体排放严重等问题,本文建立了基于分布式能源的工业园区综合能源规划模型。根据园区的热、电、蒸汽、冷等各个时段的负荷需求、当地的可利用资源以及备选的能源转换技术,以最小化规划期内整个园区系统的总费用最少为目标,确定出园区内能源转换装置的类型和尺寸、各种能源的供应量及CO2排放量。同时将本文所建立的模型用于求解某工业园区的能源规划问题,验证了其有效性。

碳排放限制的能源规划问题的图表优化法

能源系统是二氧化碳的主要排放源,因而能源的规划必须考虑CO2排放量的限制。本文采用图形方法合成了受碳排放限制的能源规划问题的总组合曲线,求得最小零碳能源目标,同时提出了与总组合曲线对应的组合表格算法,并将该图形和表格方法推广到多种清洁能源问题中。该方法不含迭代、试差步骤,在求解多种清洁能源问题时,可一步求得所有清洁能源的目标,比以往的方法更为简捷。爱尔兰电力部门的实例分析证明了该方法的有效性。

碳夹点分析技术与化工园区能源规划

节能减排是应对能源与气候变化大挑战的有效策略。运用目标导向的碳夹点分析技术对能源系统进行系统分析,基于累积CO2排放量-累积能源用量绘制组合曲线图,并确定出最小清洁能源用量、能源需求及其对应的CO2排放量目标,以期确定减排目标以及能源分配方案等,为制定区域能源规划提供依据。以某化工园区能源规划为例,给出了详细计算步骤和案例验证,研究案例所得能源规划方案的CO2排放量比预计削减10%。

上海世博园区能源规划:回顾与反思

回顾了世博园区能源规划的过程,从最早的天然气联合循环热电联产方案,到后来的分布式能源方案,直到现在的基于江水源热泵的综合方案,都是基于系统能源效率最大化的原则。对江水源热泵的方案,分别从负荷分布、黄浦江水温预测、能耗分析、区域供冷的最佳供冷半径、大型江水源热泵对黄浦江生态环境的影响,以及江水源热泵的运行模式等方面进行研究。并对方案的节能减排效益作了测算。

含风力发电的市级电网区域可再生能源规划方案确定及重要因素影响研究

以CO2减排目标为主要约束条件,以经济性最优为目标函数,以可再生能源混合优化模型为平台,提出了某市级区域电网基于风资源的可再生能源规划方案,从上级电网购电价格、风电成本、电煤价格、向电网送电量等影响能源规划的因素入手进行灵敏度分析,给出了有实际参考价值的分析结论。研究表明,当风电成本与火电成本可相比拟时,在CO2减排约束下,若不考虑向上级电网输送电量,引入风力发电可以有效减少污染物排放量和燃料消耗,提高的风电比例会随风机数量的增加逐渐达到饱和,电力生产成本会随风机的过度装设而迅速增长。对于设定的CO2减排目标,在安装风机数量适当大于满足减排目标所需的最小风机数量,在区域电网不加装储能装置的条件下,上级电网购电价格以及煤炭价格的升高会直接导致区域电网电力供应经济性的迅速恶化,而向上级电网售电能够有效降低区域电网的电力生产成本,且大电网对区域电网外送风电的消纳能力越强,区域电网的电力生产成本就能降得越低。

武汉某新区低碳能源规划案例分析

以该项目二期能源规划方案为例,对新区低碳能源规划进行了系统分析。以能源供应状况、资源条件分析、建筑负荷预测、关键技术应用案例调研等为前提,提出了6个复合式能源系统方案,进行了能源供应可靠性、节能效益、环境效益、经济效益等多方权衡比选论证,并分析了能源价格变动及政策环境影响。建议采用江水源热泵与热电联供相结合的优化能源方案。

区域可再生能源规划理论研究

能源规划是对一段时期内能源发展所做的计划、设想和部署。能源规划按照地域可划分为国家能源规划和地区能源规划;按照性质可划分为煤炭、石油、天然气、电力等发展规划,最近还陆续提出了可再生能源与核能发展规划等;专项能源规划介于综合能源与能源行业发展规划之间,它既是对综合能源规划的补充,也与其他专项能源规划有着紧密的联系。与能源规划密切相关的社会发展规划包括经济社会总体规划、环境保护规划、国土规划、城市总体发展规划。可再生能源正受到越来越多的重视,已成为综合能源规划的重要组成部分。区域可再生能源规划与单一能源种类规划的区别在于:规划对象范围不同;规划的工作基础不同;对于促进相关产业发展的目的和作用也有很大不同,这也导致政策措施上的差异。与农村能源规划的区别是,当前所讨论的可再生能源都是具有交易价值的商品能源,而农村能源规划涉及的沼气、薪柴等仅起到当地补充能源的作用,属于非商品化能源产品。我国能源规划主要从确定经济社会发展目标、相关信息收集、能源供需平衡分析、投资和其他财务预算方案编制等几方面来制定。

夏热冬冷地区能源总线系统的区域能源规划方法

本文提出一种适于夏热冬冷地区、采用能源总线进行区域能源规划的普遍方法。利用分布式变频水泵的水力解耦特性,通过冷、热线将多个冷(热)源和多个用户(楼宇)连接成能源网。在冷(热)源处采用制冷或供热设备控制总线供水温度,在用户处采用制冷机组和热泵等为用户提供冷水、热水或生活热水。该能源总线组态方式具有热力解耦能力,源和用户都可根据本地负荷变化灵活调整设备运行。本文建立了一整套水力、热力数学模型,用于规划冬季供暖且夏季供冷的区域供能场合,以实际案例说明了能源总线的区域能源规划的具体方法。结果表明:结合地源热泵、水源热泵及蒸气型溴化锂等供能设备,该方法具有良好的低品位能源利用率,在夏季和冬季的系统综合性能系数COP分别为3.85和3.17。

全能流视角下的城市能源规划方法

基于图论思想,提出了一种可较好地解决多源多汇多路径的城市能源系统的规划方法。建立了汉密尔顿有向图来描述城市能源网络供需间的能量流动过程,构建了以节点、路径、网络平衡为要素的通用模型,以矩阵的形式表示能源网络的节点性能和拓扑结构。并且将能流路径所对应的权重作为目标函数,分析比较不同路径匹配的系统性能。利用此方法对联产系统的节能情景进行评估,对不同情景下联产系统的路径匹配特性进行说明。其结论可为城区建设和旧城改造过程中的分布式能源系统推广和城市能源系统规划提供参考。

碳中和城区的建筑综合能源规划

城区碳中和的基础是自身减碳,要降低建筑运行阶段能耗和城区基础设施能耗,还要减少废弃物排放。因此,建筑运行阶段碳中和必须通过城区需求侧能源规划来实现。对能源规划的6个环节,即目标设定、资源分析、需求预测、规划协调、系统优化和绩效评估,分别导入在碳中和背景下的特定考量思路和方法。包括:城区碳中和目标设定原则、屋顶光伏和建筑光伏一体化的潜力分析简化方法、建筑能源负荷的反推方法、能源系统优化和能源总线技术、空间规划与区域能源系统的协调技术、通过空间规划的建筑节能技术,以及平均碳排放因子的计算等。在碳中和语境下,城区能源系统将呈现去中心化、去燃烧化和电气化的特点。城区能源规划要从需求侧扩展到供应侧,成为综合能源规划;城区能源要从单一能源发展为多能源;城区能源系统要从单一能源中心发展为去中心化的分布式能源枢纽;综合能源规划的完成要从单一专业发展为多专业协同。