多能源协同的交易模式研究综述

在能源互联网兴起和电力市场改革进程下,多能源协同的交易模式对综合能源市场的构建,具有基础性和框架性的作用。基于多能源交易的载体,提出具有模块化属性的灵活交易架构,阐述交易模式的定义和分阶段形态。并针对市场体系的构建要素、市场交易的优化模型、支撑技术和典型应用这3大类关键问题,总结与分阶段交易模式相适应的研究成果及有待在综合能源市场中继续发展之处。最后,展望交易模式的发展方向,及市场运行中需与交易模式配合的价格机制等问题。

海上风电开发与多能源协同供电规模化制氢(氧)产业基地建设研究

中国风能资源丰富,沿海尤其是近海海域风能资源更为丰富,为大规模、超大规模海上风电发展创造了巨大空间。大规模非并网风电的应用,更是开辟了一条中国特色风电多元化发展之路。本文分析了海上风能资源布局及沿海风电开发现状;在风电非并网理论指导下,以规模化制氢产业为例,探讨非并网风电与高载能产业间的链合路径,并构建相应产业链;依据产业链合机制,探讨多能源协同供电规模化制氢(氧)产业基地建设的实施目标与战略规划。

计及电力需求响应的多能源协同系统优化运行研究

多能源协同系统中冷、热、电等多种能源耦合互补,通过多能协调共济,能够显著提升其运行效率与经济效益。电力需求响应作为一种多能供需平衡手段,可进一步提升系统灵活性和经济性,已在多个省份实施。为明确电力需求响应对多能协同系统最优运行方式的影响,文中提出一种基于市场弹性价格型需求响应的多能源协同系统优化运行模型。首先分析多能源协同系统的主体构成,基于能源集线器模型,研究多能耦合特性,构建基于市场弹性的价格型需求响应模型;然后,基于此,建立以多能源协同系统日运行成本最低为目标的优化运行模型;最后结合实际案例计算分析,验证了价格型需求响应措施的采用能够显著提升多能源协同系统的经济性。

多能源协同的主动配电网规划设计要点分析

构建新型电力系统的关键在于实现能源的有效转换和科学利用,保证其协同优化、耦合互补。研究从主动配电网功率波动大、系统惯性低、新能源消纳困难等问题出发,有机整合配电网中的多种能源资源,展开多能源协同规划设计,在源、网、荷、储、控环节中实现统筹优化与多方互动,促进了多能互补与供需侧协同,为双碳减排工作的开展打下了牢固根基。

能源协同对京津冀低碳转型的推动作用

为研究京津冀能源协同对京津冀地区低碳转型的影响,本文构建了考虑全国碳市场的省间电力市场模型。模型结果表明:(1) 在不实施碳市场政策的情景下,京津冀能源协同有助于减少京津冀地区的碳排放和提升京津冀地区的非水可再生能源电力消纳量;(2) 京津冀能源协同可以节省全国电力系统低碳转型成本,并且可以提升京津冀在全国电力市场中的竞争力;(3) 京津冀能源协同有助于提高碳市场政策的经济效率,降低全国平均碳减排成本。因此,应当积极推动京津冀地区电力部门的能源协同。

面向多能源协同的用户侧综合需求响应机制研究

本文通过探索综合能源服务模式下综合需求响应实现机理与市场机制,评估用户综合需求响应资源调节能力,构建电热气多能源互联下的能量优化调度模型,提出一种气网需求资源分组参与综合能源系统需求响应的新思路,依据气网响应用户对燃气轮机的支撑能力,建立响应资源最优分组方法;同时,考虑电网需求侧响应,气网非hub用户的响应,EH多类型负荷用户的需求响应,建立多能源协同的综合需求响应机制,建立多能源协同的综合需求响应的商业模式和定价方法。

综合能源协同优化的配电网规划措施分析

近年来,信息技术和互联网技术飞速发展,改变了对能源生产、传输、转换以及定价等步骤的模式。现阶段,我 们要重点关注的问题就是如何推动能源互联网的发展。多能源系统分析的本质就是区域能源网,同时也是多能源系统特性的 一种表现形式。从功能方面来说,多能源系统首先能够对所有能源的种类进行有效的整合,然后参照每一种能源的成本、对 环境产生的影响来对能源进行相关的分配。从能源服务方面来说,首先充分了解用户对于各个能源的需求,通过计算机技术 对这些不同的需求进行相应的分析,然后再对不同的能源进行调配处理,最重要的就是合理性,尽可能地减少能源的浪费。 这样就可以很好地提高能源的利用效率,保障能源的可持续发展。

既有教育建筑更新设计中能源平衡策略协同应用研究

随着中国既有建筑更新成为城乡建设的重要任务,公共建筑能源更新是实现“双碳”目标的有效途径之一。教育建筑在公共建筑中占有较大比例,因此教育建筑的能源更新是未来一段时间节能减排工作开展的重点领域之一。文章以德国罗斯托克“正能耗学校”为例,研究其在建筑整体布局、营造气候缓冲区、外围护界面优化、通风采暖设计、各种新能源利用、能耗平衡方案制定与计算等措施的经验。该理论与方法对中国既有教育建筑更新设计具有较强的借鉴意义。

结合区块链的园区综合能源系统可信协调优化方法

分布式能源的日益普及与随之而来更复杂的能源系统结构,极大地增加了传统集中式求解能源协同优化问题的难度与成本。分布式优化方法与复杂的能源结构有良好的适配性,但缺少天然可信的协调中心,存在主体隐私保护困难、主体间交互数据真伪难辨等问题,因此提出了结合区块链的园区综合能源系统可信协调优化方法。首先,引入协调者角色组成协调委员会,并利用无偏随机排序算法选取协调者。之后,通过分解协调算法将协调优化问题解耦为上下两层的求解最优值问题,并利用区块链共识算法保障多协调者间可信。然后,设计了双区块链园区综合能源系统数据存储模型,保证数据安全和交易链效率。最后,仿真实验表明结合区块链的园区综合能源系统可信协调优化方法可公平选取协调者,有效实现园区综合能源协同优化、降低节点作恶影响、保护数据隐私,具有较好的鲁棒性和容错性。

基于多能协同策略的能源互联微网研究

能源互联网一般指具有多种能源综合协同的供应框架,是通过能源转化、能源储存、需求侧响应等多种技术实现的能源供应体系,实现了能源信息的深度耦合。通过建设能源互联网,在多种能源协同供应的条件下,可以实现各类能源的高效利用;同时,在能源互联网体制中,能源的商品属性得以还原,结合相关的决策和能源交易政策,将能有效地创造新的经济增长点。选取北京市海淀北部地区作为实际案例,调研了该地区建设情况和历史冷、热负荷及电负荷数据,结合目前能源互联微网中多种典型关键技术,设计了海淀北部地区建设能源互联网的可行多能源协同建设方案,并评估了在能源互联微网模式下的运营收益和社会效益,为今后能源互联网建设的相关工程提供一定的建设经验。

长江经济带能源协同发展研究

长江经济带能源协同发展意义重大。目前,发展中存在一些突出问题,主要包括上中游水电开发与流域生态环境保护矛盾加剧、燃油船舶污染与长江绿色生态廊道建设矛盾突出、沿江地带油气管网设施能力存在不足、冬季清洁取暖呼声强烈但既有政策不适应需求、云贵川渝区域清洁电力协同消纳和外送存在瓶颈制约、两湖一江面临保障能源安全和推进绿色低碳转型的双重压力、长三角地区能源距离高质量发展要求差距较大等。应贯彻落实生态优先、绿色发展战略定位,按照共抓“大保护、不搞大开发”的总体要求,本着“流域协同”“区域协同”“品种协同”“内外协同”的原则推动长江经济带能源协同发展,明确实施途经,建立相应的保障机制。

考虑多区域互联协同的分布式能源站设备配置及站间管线规划

通过互联管线在多区域能源站间建立能源通路,可以实现不同区域间能源的互联协同与互补互济,提升系统整体的经济与环境效益。因此,首先在单一分布式能源站(distributed energy station,DES)模型的基础上,建立了考虑能量损耗的互联电力线路模型以及基于热能流的互联热力管道模型,并拓展了考虑互联协同的DES综合模型;其次,研究了一种基于改进P-中位模型的DES选址方法,得到了DES互联管线长度以及沿道路建设的最优路径;最后,基于混合整数线性规划建立了一种考虑多区域互联协同的DES设备配置及管线选型规划方法,实现了DES集成各类设备配置、DES间互联管线的选型规划与多区域系统整体运行优化,并通过算例验证了所提方法的合理性与可行性。

基于虚拟电厂的多能源协同系统调度优化策略

目前,传统能源系统运行过程缺乏多样化能源供需优化手段及灵活调峰策略,且易产生污染。虚拟电厂精准化供给为能源体系结构转型提供了发展方向。文章提出基于虚拟电厂的多能源协同系统调度优化模型。首先,通过引入环境治理子系统与电-热-气综合能源系统协同运行,并配合电热储能装置、电转气(power to gas, P2G)设备及能源交易市场,赋予虚拟电厂更灵活的信息调控手段;其次,建立两种不同的系统运行方式加以对比;最后,利用MATLAB+CPLEX对所建数学模型进行仿真验证。结果表明,最佳容量配置下的虚拟电厂多能源协同调控系统相较于电-热-气能源系统运行模式,具备更好的经济性、环保性,且对提高可再生资源转化率,缓解弃风弃光现象及碳排放超标问题具有显著效果。

能源与环境协同控制的分析研究

在确保建筑环境舒适度的前提下,依靠楼宇控制子系统之间的协同运行,实现建筑能源消耗的最大节约目标。考虑采用建筑能源环境协同控制解决方案。文章具体介绍了三种节能系统,并地各系统进行具体的阐述分析研究。

协同新能源发展的电网规划关键技术研究

随着传统能源逐渐的枯竭,推动了新能源的快速发展,这对电网发展带来一定的冲击,导致新能源发展和电网发展出现了难以协调发展的问题愈发的严重。对此深入的研究将新能源应用到电网发展之中的关键技术有着非常重要的意义,对我国电网实现可持续发展非常的有利。本文就新能源协同发展基础下的电网规划总体方案作出分析,并对大规模新能源实现接入电网之中的方案作出深入的分析,并对其中的关键基础作出一定的探讨,以期相关研究人员有所借鉴作用。

基于协同论的协同创新中心建设机制研究——以能源材料化学协同创新中心为例

协同创新中心作为国家实施"高等学校创新能力提升计划"的重点平台,是协同理论在提升创新能力领域的应用表现,由此对协同创新中心的建设提出了以利于创新为核心要求、以开放共享为基本准则、以弹性结构为组织方针等具体要求。为了满足国家重大需求,并以实现世界一流水平为目标,能源材料化学协同创新中心从组织管理、科研管理、人力资源管理等维度着手,构建了独树一帜的建设机制。该机制为我国协同创新中心的建设与发展提供了有益启示:以科研创新为建设核心、以鼓励协同为建设要领、以资源优化为建设焦点。

协同新能源发展的电网规划关键技术探讨

随着可持续发展战略的提出,对节能减排具有重要战略意义的新能源受到了广泛的关注。在电网规划中要考虑到新能源的协同 发展,促进新能源有序建设、合理规划,避免新能源大规模接入对电网的冲击性影响,提供电力企业的投入产出效益,更好的促进新能源 可持续发展。

协同新能源发展的电网规划关键技术思考

在可持续发展理念下,人们越来越重视新能源的使用,节能减排成为社会与经济发展的主要目标。新能源的使用具有较大的优势,在电网规划中,需要应用新能源技术,这样才能提高电网规划关键技术水平,所以,必须重视新能源与电网规划关键技术的协同发展,这样就可以为电网规划提供良好的思路。协同新能源发展的电网规划是非常有必要的,应该逐渐完善相应的关键技术,使电网规划具备一定的科学性和合理性。

促进可再生能源消纳的电力市场体系

随着泛在电力物联网的建设和新一轮能源政策的改革,构建适应于我国可再生能源消纳的市场体系成为了重要研究课题。在可再生能源电力消纳责任权重机制下,首先以广东电力市场为研究对象,分析了广东电力市场在消纳可再生能源时面临的问题;然后提出了多能源政策协同下的市场框架,完善了消纳责任下的广东批发市场和消纳量交易市场体系;最后针对可再生能源体系建设过程中的关键技术问题进行研究,探讨了可再生能源的市场出清模式和出清算法,并对促进可再生能源消纳的需求侧灵活性机制及可再生能源指标评价体系进行了分析,对我国未来可再生能源消纳路径提出了针对性的建议。

和政策中的协同效益方面的国际经验

提高能效和燃料转换效率是温室气体减排战略的一部分。过去二十年，很多研究显示这两方面带来气候变化以外的好处，多半介于这些政策方案实施成本的30％到超过100％。国际上，政策制定者对于分析能效政策和燃料转换效率政策同时纳入对温室气体和非温室气体两方面影响的探讨愈来愈感兴趣。欧盟、美国与日本已开发出一套相当成熟的方法。通常，协同效益的定量工作可分为三类：（1）协同效益模型；（2）事前的政策评估方法；（3）由学者建立的框架，意在改善这方面的研究，并将协同效益应用到更多的地区和政策方案上。表ES-1将协同效益定量方面的几个重点模型、指南和框架做了摘要。