[發明專利]用于確定能源系統的設計的方法和能源系統

在審

• 申請號: 201980028373.0
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN112041863A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: S.阿克曼;M.考茨;J.謝弗;A.紹博;S.蒂姆
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 劉暢

本發明提出一種用于借助優化方法來確定能源系統的設計的方法，該方法至少包括以下步驟：?借助根據參數的概率分布(42)對值(421)進行提取，來提供優化方法的至少一個參數的多個值(421)；?針對參數的每個值(421)分別規定能源系統的單個目標函數；?借助單個目標函數形成總目標函數；和?借助優化方法將總目標函數極值化。此外，本發明還涉及一種能源系統。

技術領域

本發明涉及一種用于借助優化方法確定能源系統的設計的方法。此外，本發明還涉及一種能源系統，其部件根據本發明的方法或其實施方式中的一個進行設計。

背景技術

能源系統、例如多模態能源系統，為例如建筑物、工業設施或私人設施的耗能器提供至少一種能量形式，其中，提供尤其可以通過不同的能量形式的轉換，借助不同的能量形式的傳輸和/或通過所存儲的能量形式進行。換言之，不同的能量形式、特別是熱、冷和/或電能，借助(多模態)能源系統在其產生、其提供和/或其存儲方面進行耦合。

已知借助能源系統設計方法來盡可能最佳地設計能源系統。為此，通常使用能源系統的數學模型，該數學模型可以實現借助數值優化方法關于目標函數來優化能源系統。為此，通常需要多個參數(輸入參數)，例如負載曲線的預測和/或狀態測量，以使數學模型參數化。在此，確定性地預先給定參數化所需的參數，例如負載時間序列、能源價格和/或天氣數據。由此，基于確定性的參數對能源系統同樣進行確定性的優化。

能源系統設計方法例如從Sebastian Thiem等人于2017年在《能源(Energy)》，第133卷，第691-709頁的文件“Project-level multi-modal energy system design-Novelapproach for considering detailed component models and example case study forairports，項目級多模態能源系統設計-考慮詳細的部件模型和機場案例研究的新方法”中已知。

在已知的能源系統方法中，需要對參數的值的未來發展做出假設。例如，不知道燃氣價格在未來如何發展。因此，未來的燃氣價格的值通過合理性假設進行確定。在已知的能源系統設計方法中，僅考慮了合理的燃氣價格的值。然而，由此使盡可能最佳地設計能源系統變得困難，因為該設計可能在很大程度上取決于已經做出的看似合理的假設。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種改善的能源系統設計方法。

上述技術問題通過具有獨立權利要求1的特征的方法以及通過具有獨立權利要求10的特征的設備來解決。本發明的有利的實施方式和擴展在從屬權利要求中給出。

根據本發明的用于借助優化方法來確定能源系統的設計的方法至少包括以下步驟：

-借助根據參數的概率分布對值進行提取，來提供優化方法的至少一個參數的多個值；

-針對參數的每個值分別規定能源系統的單個目標函數；

-借助單個目標函數形成總目標函數；和

-借助優化方法將總目標函數極值化。

根據本發明的用于確定能源系統的設計的方法相應于能源系統設計方法，或者可以將其稱為能源系統設計方法。借助根據本發明的方法來確定能源系統的設計、特別是對其部件的確定。

能源系統的設計可以包括對能源系統所具有的部件的確定和/或決定和/或規定。此外，能源系統的設計可以包括其部件的尺寸和/或容量、部件的成本(例如能量存儲器的成本)、能量流和/或功率流。換言之，在確定系統參量或特征參量的盡可能最優的值的意義上，在優化中可以考慮能源系統的任意系統參量和/或表征能源系統的任意特征參量。對系統參量和/或特征參量的考慮可以借助將其引入單個目標函數或總目標函數中進行。