后疫情时代降低用能成本推动经济高质量发展的效果及机制

后疫情时代如何实现经济高质量发展是政府和学术界共同关注的重要问题。运用非参数方法测算100个样本城市的绿色能源效率,利用价差法估计中国电力交叉补贴的演化,分析工业电价降低对经济高质量发展的影响。研究发现:(1)中国2006—2019年电力交叉补贴呈现倒“U”型,各地区的绿色能源效率均值为0.276;(2)电力交叉补贴对能源效率具有负向影响,不利于经济高质量发展;(3)企业用能成本降低,减少价格扭曲、推动效率提升主要依靠纯技术效率的提升;(4)不同降费阶梯对能源效率、工业产值与GDP增速、碳排放、社会总福利等经济高质量发展指标的影响存在异质性。因此,提出如下建议:(1)积极采取措施减少环境污染物排放,提升中国的能源效率,特别是纯技术效率;(2)在后疫情时代为助力经济高质量发展,政府应该因地制宜,实施“差异化”政策;(3)政府应分阶段降低交叉补贴,引入新技术以转变能源利用方式,增强能源科技技术转化。

煤电联营对用能成本和能源安全影响研究

深化煤电联营、促进一体化发展是提升能源安全保障能力的重要途径,保障煤电联营实施效果需重视用能成本和能源安全。基于2012—2020年的能源数据,构建纵向一体化指数、用能成本系数、能源安全系数等指标,应用多元回归法研究当前煤电联营的发展情况和推进效果,并通过双重差分法验证煤电联营对用能成本和能源安全的影响。研究表明:神华集团与国电集团的煤电一体化试点效果显著,在“基准价+上下浮动”的电价政策下,煤电联营可以显著降低社会用能成本,且对能源安全水平有明显提升效果。推动和保障煤电联营效果,必须注重中长期规划、完善价格机制、促进煤电融合发展、加强政策激励体系建设。

中国农村生物质能利用技术和经济评价

农村生物质能利用技术种类较多,确定各类技术的适用范围及经济性,有利于在农村地区选择合适的技术,促进生物质能利用技术在农村的开发利用。该文提出了户均用能成本的概念和计算方法,对农村户用沼气、养殖场沼气工程、固体成型燃料、秸秆沼气、秸秆气化集中供气等技术进行了技术经济评价。研究结果表明:农村户用沼气技术的经济性最好,其次为固体成型燃料技术,而秸秆气化集中供气技术的经济性最差。随着农村社会经济的发展,认为固体成型燃料技术将逐渐占主导地位,而秸秆沼气技术可以填补由于畜禽粪便短缺而带来的空白。

基于模型预测控制的智能楼宇暖通空调能量管理策略

提出一种基于模型预测控制的智能楼宇暖通空调能量管理策略。首先利用热量瞬态能量平衡方程构建智能楼宇制热/制冷能耗动态模型,以有效表征楼宇围护结构在传热过程中的热对流、热传导和热储能特性;进而构建基于模型预测控制的智能楼宇能量管理策略,结合模型预测和短期控制来最小化智能楼宇能耗,同时保证用户的温度舒适度水平。仿真结果表明,本文基于模型预测控制的智能楼宇能量管理策略不仅有助于降低用户用能成本,且能够有效提升楼宇侧可再生能源的接纳能力。

分时电价下企业光储系统的容量配置及优化运行

针对企业光储系统普遍存在的高用能成本问题,考虑光伏出力、负荷需求以及峰谷分时电价三者于不同时段的相关性对光储容量配置的影响,基于峰谷分时电价和储能荷电状态信息,以光伏出力和负荷实际大小为判断依据确定系统运行策略及容量配置原则。综合各组成部分成本和收益,建立以用能成本最低为目标的容量配置模型。采用遗传算法求解优化问题,得到光储最优配置容量以及优化运行策略。实例验证了模型的有效性,对系统灵敏度的分析表明,未来的光储系统规划还可根据分时电价及储能投资成本变化选择适宜容量的光储组合,具有实际工程价值。

柔性电动汽车和分布式电源的协同优化调度研究

针对电动汽车(EV)接入电网后,出现的负荷"峰上加峰"的问题,在描述传统机组发电特征及调度分布式电源作为补充的基础上,提出了柔性电动汽车与分布式电源协同优化调度方案。该方案考虑4类电动汽车的出行规律及充电方式,同时以发电投资总成本与柔性EV用能成本之和最小作为优化目标,建立车网交互(V2G)的机组组合模型。在考虑柔性EV行驶特性与机组运行特性基础上,将所提模型转化为一个大规模混合整数线性规划(MILP)问题,利用Ipsolve解算器求得最优解以及最优调度方案。文章选取某城市各类电动汽车为研究对象,分析柔性EV用能成本对系统总成本与CO2排放量的影响。仿真结果验证了采用柔性EV与风电协同优化传统机组出力的有效性和考虑柔性EV用能成本的必要性。

企业光伏系统容量的优化配置

随着光伏成本的降低及转换效率的提高,迫切需要合理优化大量安装的光伏发电系统的容量配置,为此提出一种以用能成本最低为目标的全寿命周期企业光伏容量配置的方法。首先分析光伏出力、负荷曲线以及峰谷分时电价三者的时序特性,并指出这是直接影响光伏系统的容量配置关键因素;继而论证峰平电价差也是光伏容量配置的重要影响因素,同时指出增加电价差或推出扶持光伏行业的政策,可有效降低企业投资运营成本;最后以南京地区工业I、II及商业负荷光伏系统容量配置为例进行仿真,验证了所提方法的有效性与实用性。

环境约束下数据中心综合能源系统优化配置方法

随着互联网技术的发展,数据中心规模和数量进入快速增长阶段。因其具有需求稳定、功率密度高、用电量大等特点,故如何构建可靠经济且环保的绿色数据中心供能系统受到日益关注。结合可靠供能需求,采用本地供能为主、市电供能为辅的形式,提出了适用于数据中心的综合能源系统架构;综合投资、运维和环境等因素构建数据中心用能成本模型,在考虑能量平衡、设备性能和电网交互等约束基础上构建了环境约束下数据中心综合能源系统优化配置模型,并通过算例验证了方法的有效性。

水泥工厂区域微电网系统的构建

本文结合微电网系统的特点及要求,并以天山股份某水泥厂为例,提出了水泥工厂区域微电网系统的设想,以期能降低水泥工厂用能成本及提高对大电网的抗风险能力,并能惠及周边。