五种抽蓄运行特点的区域能源系统灵活性评估

为对比定速、双馈变速、全功率变频、三元式、分离式抽蓄机组在区域能源系统中的灵活性优势。该文首先综合考虑运行区、机组效率、启动时间、爬坡速度等技术特点,在能源系统模型Dispa-set的基础上建立不同抽蓄模型。其次,对比运行区、机组效率、启动时间、爬坡速度对机组出力影响。最后,建立多种指标综合评估不同风光配比下抽蓄类型对区域能源系统的影响。结果表明:三元式与分离式机组发电工况灵活性更高,而全频变速机组抽水工况灵活性更高,这导致定速机组的年发电量和年抽水量均高于其他4种抽蓄技术。因此,充分考虑抽蓄技术特点在该系统中的适用性在可行性论证阶段是非常必要的。

考虑线路覆冰预测的冰灾下区域能源系统负荷削减评估方法

“双碳”目标的提出加速了传统电力系统向区域能源系统的转型。为了研究极端自然灾害对区域能源系统的影响,首先,根据电力子系统、天然气子系统、热力子系统以及耦合元件的特性建立区域能源系统模型;随后,以冰灾为例分析区域能源系统的负荷削减情况;最后,构建天然气子系统与热力子系统的预想事故集,并提出部分负荷削减评估指标来评估区域能源系统。使用IEEE 39节点电力子系统、BGS 20节点天然气子系统及HS 6热力子系统构成区域能源系统,在该算例下进行冰灾下的仿真,分析区域能源系统在冰灾下的响应结果,并与单独电力子系统作比较。研究表明,区域能源系统的电力子系统负荷削减较传统电力系统的负荷削减最高能减少43%,且在天然气子系统和热力子系统出现单元件故障的情况下,平均总负荷削减占比为0.54%。可看出区域能源系统负荷削减远优于传统电力子系统,该模型能准确反映出极端自然灾害对区域能源系统的影响,符合实际情况。

考虑碳捕集的多氢源区域能源系统低碳模型研究

为了解决现有模型分析区域能源系统氢能发展存在氢源单一导致碳排放定量分析困难的问题,本文在一个多部门的能源系统技术仿真模型(EnergyPLAN)基础上,增加考虑煤制氢耦合碳捕集技术,兼顾电解水制氢以及氢的储能特性,提出了一种适用于省级能源系统的多氢源耦合碳捕集技术低碳模型。以一个省级能源系统为例,通过预设的政策情景、净零情景和氢能联盟情景等三种潜在的氢能发展情景,分析了该省2021至2030年不同氢能渗透率下能源系统的碳排放、稳定性、结构以及成本。结果初步表明,所提含煤制氢耦合碳捕集技术的区域能源系统模型能够有效模拟该省各氢能情景下能源系统低碳发展路径,氢能发展能够提升能源系统的稳定性、改善能源系统结构和减少碳排放。

基于微网技术的区域能源系统规划与运行优化研究

随着社会的不断发展,能源对社会的发展具有重要的意义,人们对能源的高效利用也愈加重视。基于太阳能、风能等绿色能源的深度开发,规划设计基于微网技术的区域能源系统,可以满足用户的能源需求,提高能源的综合利用效率,降低整个能源系统的碳排放水平。基于此,本文通过微网技术概述、区域能源系统规划原理和基于微网技术的区域能源系统规划设计等方面对区域能源系统进行具体的研究分析。

基于软开关的互联区域能源系统功率控制

为提升区域能源供给和新能源消纳灵活性,提出一种基于软开关技术的互联区域综合能源系统协调功率控制方法。首先,给出区域综合能源系统与外部能源网络的互联形态,以及考虑软开关技术的系统运行模式;然后,提出面向多区域协同的软开关功率控制技术,综合考虑了资源灵活性、软开关容量、外部网络约束,均衡利用不同区域资源保障了互联区域的整体功率平衡;最后,以某典型区域综合能源系统算例验证了所提调控策略的有效性。

基于多能互补的区域能源系统优化模型

根据我国城市紧凑型集约型发展的特点,建立了一种区域能源系统优化模型,可以统筹考虑常规能源与可再生能源,兼顾区域集中能源技术和分散能源技术,使多种能源多种技术在社区层面优化组合,优势互补。介绍了模型的建立过程,并以英国某生态城作为案例,通过该模型优化模拟得到了费用最低和在CO2排放量约束下费用最低的能源供求方案以及相应的能源系统管网布局。

考虑电气混合储能的区域能源系统调度方法研究

储能有助于可再生能源消纳,但单一的储电、储气都有局限性。本文研究了储电与储气的协调运行策略,建立了电气混合储能系统的数学模型,分析了其消纳弃风原理,并在协调运行策略基础上,建立了考虑电气混合储能的区域能源系统优化调度模型。结合算例对比分析了不考虑储能装置、考虑电转气(P2G)与储气装置、储气-储电常规运行和储气-储电协调运行4种场景下的风电消纳效果和经济性。结果表明,本文提出的储气-储电协调运行策略可以有效提高系统经济性和可再生能源消纳能力。

江水源区域能源系统节能效益研究——以重庆江北嘴CBD二号能源站为例

随着经济的发展,中国对能源的需求量越来越大,传统的能源消费方式不仅浪费大量的资源,而且造成严重的环境污染,不利于可持续发展。建筑业属于高能耗产业,寻求新的能源消费方式,改善能源利用现状迫在眉睫。本文通过案例分析,对比传统区域能源供应方式和江水源区域集中能源供应方式的能耗量,阐述江水源区域能源系统的节能优势。

基于自身特点的区域能源系统设计

分析区域能源系统的主要技术措施及其对不同区域能源系统的适用性,介绍基于区域能源系统特点的节能技术及其使用条件及解决方案,提及区域能源系统需要关注及促进的发展方向。

基于聚类选址的区域能源系统站网布局优化规划

区域能源系统中能源站选址和管网布局规划是影响区域能源系统经济性的重要因素。综合考虑能源站选址、管网布局与负荷分布的特点,提出了基于聚类和最短路径算法的站网布局优化方法。首先,将最短路径权重作为聚类相似性度量,建立站网布局结构模型。然后以系统年均经济成本最小为目标,构架优化目标函数。最后以实际工程案例进行仿真分析,验证了该方法的有效性。所提出的方法可以对区域内能源站数量、选址以及管网布局进行综合优化,为区域能源系统站网布局规划提供理论参考。

既有区域能源系统扩展规划与减碳实例分析

以宁波GX区既有区域能源系统扩展规划为实例,针对既有区域能源系统容量不足、现有系统配置单一、运行效率低的问题,介绍了对既有区域能源系统进行扩容和改善的方法,即既有区域能源系统扩展规划方法。该方法包括既有区域能源系统问题分析、需求侧分析、可利用资源评估、区域能源系统扩展四个方面,并提出了"改善负荷特性"及"全系统多指标评价体系"这两个新的概念。分析研究结果为既有区域能源系统的扩展规划提供理论与技术依据。

含地源热泵与混合储能的区域能源系统协同调度

充分调用系统内可再生资源、合理配置系统内各机组容量、利用储能设备解耦各能量之间的耦合关系是降低系统运行成本的重要手段。利用场景分析法,建立了可再生能源出力及负荷不确定性模型,在此基础上,将地源热泵及混合储能系统引入区域综合能源系统,以地源热泵系统解耦CCHP机组“以热定电”约束,并制定合理的长、短期储能协调运行方案,以系统运行成本最小为目标建立了包含能量转换、存储设备在内的区域综合能源系统日前调度模型。运用Yalmip、Matpower工具箱,利用Cplex求解器在Matlab环境下对IEEE39节点系统进行仿真分析,求得夏、冬季典型日运行成本最低情况下的各机组出力情况与组合模式。仿真算例表明,合理调用区域系统内风、光、地热能,并采用长、短期储能相结合的混合储能协调调度形式,能够实现能量的季节性转移,为区域综合能源系统运行带来经济优势,提高能源利用率。

基于热电耦合的区域能源系统稳态功率分布计算的研究

由于热电联产机组具有热电耦合特性,热电联产机组电功率和热功率耦合性较强,机组调峰能力受热负荷影响较大,而电功率和热功率分布缺乏统一的计算分析方法,制约了通过控制机组热功率出力来提高机组调峰能力手段,通过建立主要电力设备、热力设备的稳态功率模型,掌握热电耦合的区域能源系统稳态功率分析计算方法,实现通过调节热负荷相关参数来提高热电机组调峰能力。

重庆市结合水源热泵技术发展区域能源系统的研究

水源热泵空调系统是目前国家十分重视的一种建筑节能技术,已在全国各地推广使用。重庆市地处两江交汇处,可利用的淡水资源丰富,且大量建筑沿两江四岸分布,为应用水源热泵技术提供了很有利的自然条件。而区域能源系统是为了满足某一特定区域内建筑群落的集中供冷、供热需求,由专门的能源中心集中制造冷热水,通过区域管网进行供给的一个或多个大规模中央空调冷热源系统。笔者根据赴加拿大参加建筑节能培训的体会和自身的工作实践,根据国内外区域能源系统发展情况和重庆市利用水源热泵技术的条件,对重庆市发展水源热泵区域能源系统的方向进行了较为翔实的阐述。

面向工业产业集群的区域能源系统仿真平台的研究与设计

分析了我国现阶段区域能源系统在能效利用方面面临的一些问题,总结了现阶段区域能源仿真平台的研究现状,描述了面向工业产业集群的区域能源仿真平台的设计目的、用户分析和功能分析,提出了建立面向工业产业集群的区域能源仿真平台架构设计,为建立面向工业产业集群的区域能源仿真平台提供了技术基础。

热电联产区域能源系统在美国的应用发展综述

本文对热电联产区域能源系统的特点和优势进行简介,着重分析其经济性。通过对新建区域供热系统和分散式系统的全生命周期成本对比,说明区域供热系统运行成本更低;通过几种不同能源形式生产的单位电量成本对比分析,说明热电联产方式与其他能源形式相比的经济性。在此基础上介绍美国热电联产区域能源系统发展的现状,对制约热电联产在美国发展的因素进行分析,并说明美国的能源政策和热电联产发展规划。通过本文可以看出,热电联产区域供热方式是先进合理的,美国的整体发展规模虽然相对落后,但管理水平和经验还是值得我们借鉴学习的,对于我们提高能源利用率、节能减排具有很好的参考指导意义。

区域能源系统在地铁车站的应用分析

本文主要以夏热冬冷地区某市地铁车站为例,分别从系统组成和经济分析两方面探讨了区域能源系统在地铁车站的应用特点。分析结果表明,区域能源系统可以取消地铁车站冷却塔及冷水机组等设备,减少地铁车站用地面积,缩减地铁车站冷水机房,节约车站初投资。但是,区域能源系统冷价较贵,运行费用高,综合经济优势不明显。

以天津某社区能源规划为例的区域能源系统优化模型

根据我国能源和环境形势,建立了区域能源系统优化模型,可以统筹考虑常规能源和可再生能源,使多种能源系统和技术互补优化,并以天津某社区作为案例,通过该优化模型得到了年费用最低的能源系统方案。该模型的建立为决策者能源方案和技术选择提供了指导。

VRLA电池在西藏区域能源系统中的应用

介绍了西藏区域能源系统中作为储能系统的阀控密封铅酸蓄电池(VRLA)应用情况。提出了在安装使用过程中发现的包括均衡性、稳定性等在内的一些共性问题。指出了单一的光伏系统(PV SYSTEM)对VRLA的影响,简要阐述了风/光互补系统在西藏的应用优势。

基于多市场联动的区域能源系统低碳路径研究

区域能源系统的出现在现如今能源形势严峻以及能源使用造成的环境污染日益严重的背景下,对于实现可持续的低碳发展模式具有重要意义。但这一目标的实现不仅可以从能源行业内部着手,还可以从外部与能源相关的其他环节尤其是市场因素进行低碳模式的探索。本文即在分析各市场与碳减排联系的基础上,进一步提出多市场联动的能源碳减排运行模式,并对这一模式中所需要的信息管理系统的功能进行阐释,同时关注了这一模式实现的几个关键点。