[發明專利]綜合能源系統能效評估方法及裝置

在審

• 申請號: 201910269039.6
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN110147568A8
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 程林;田立亭;石超;萬宇翔;齊寧;孫樹敏;程艷;魏大鈞
• 申請（專利權）人: 清華大學;國家電網有限公司;國網山東省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 董永輝;李玉琦

1.一種綜合能源系統能效評估方法，其特征在于，包括下述步驟：

步驟1：構建綜合能源系統模型，其中，所述綜合能源系統模型包括可再生能源發電模塊、分布式熱電聯產模塊、熱泵、鍋爐、電制冷機模塊，所述綜合能源系統模型的輸入的能量包括不可再生能源發電能、可再生能源發電能、外購的電能，輸出為冷、熱、電終端能源形式；

步驟2：構建綜合能源系統的能效評估指標體系，所述能效評估指標體系包括如下能效評估指標：

(1)一次能源消耗量

是系統運行在冷熱電聯供模式下的一次能源消耗量；

Q_gas是不可再生能源消耗量；

Q_ep是購買電量E_ep轉換為相應的一次能源消耗量，

指系統運行在冷熱電分供模式下系統一次能源消耗量；

η代表燃煤電廠輸送電能到用戶側的總效率；

COP代表電制冷機制冷系數；

η_h代表制熱效率；

Q_e、Q_c、Q_h為園區電、冷、熱負荷量；

(2)一次能源利用率

(3)一次能耗節約率

(4)可再生能源的消納率

其中，是系統中負荷使用的可再生能源發電量；

是系統實際可再生能源發電量；

(5)效率

效率是綜合能源系統所輸出的總與系統輸入的總的比值；

步驟3，建立至少一個場景能效評估方法，確定步驟2中所得的各評價指標的權重，其中，場景是指綜合能源系統在不同的自然條件下、不同的運行策略和不同的負荷下的運行情況；

步驟4：利用步驟2中所得的各評價指標，并結合各評價指標的權重來獲取所有場景的綜合評價結果。

2.根據權利要求1所述的綜合能源系統能效評估方法，其特征在于，可再生能源發電模塊是太陽能發電、風力發電、水力發電、生物質能發電、地熱能發電、海洋能發電中的一種。

3.根據權利要求2所述的綜合能源系統能效評估方法，其特征在于，所述不可再生能源為天然氣，可再生能源包括太陽能、風能，

效率的計算公式為：

其中，E_out是綜合能源系統輸出的總；E_in綜合能源系統輸入的總；

熱負荷和冷負荷對應的輸出熱量和冷量取決于工質溫度和環境溫度的比值可以用下式來表示：

電負荷對應的輸出為

外購電量對應的輸入為Ex_ep＝E_ep；

天然氣對應的輸入為Ex_gas＝m_gasH_l；

風能為機械能，對于風力發電，流過風輪機的空氣動能即輸入風能的：

太陽輻射是一種熱能，相應的熱量為：

式中：T_ref表示環境溫度；T_c、T_h表示冷、熱工質溫度；m_gas表示系統消耗天然氣的質量流量(m³/s)；H_l表示天然氣低位熱值(MJ/m³)；m_air為單位時間經過風輪機的空氣質量流量(kg/s)；P₁-P₂為空氣流經風輪機的壓強變化(MPa)；ρ為空氣的密度(kg/m³)；I_s為太陽輻照度(W/m²)，A為輻照面積，T_a為環境溫度，T_s為太陽溫度。

4.根據權利要求1所述的綜合能源系統能效評估方法，其特征在于，步驟3中，采用熵權法確定各評價指標的權重值。