[發明專利]一種計及電能替代效果的園區級綜合能源系統優化方法

有效

• 申請號: 202010793527.X
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111985702B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 劉自發;高建宇
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/063;G06Q50/06
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

一種計及電能替代效果的園區級綜合能源系統優化方法，包括：對園區級綜合能源系統各單元進行建模，建立園區綜合能源系統評價指標體系，構建組合賦權模型，確定最優權重，對園區綜合能源系統建設方案進行評級評分，對園區級綜合能源系統建設方案進行分析及優化。本發明綜合考慮了經濟性、可靠性、環保性、能效性和社會性等準則，為園區級綜合能源系統建立了一套科學合理的評價指標體系和方法，實現綜合能源系統建設方案的合理性評估及方案優選。從而為工業產業園區的規劃和建設提供了技術支撐，對實現園區多能互補、提升能源利用效率和建設綠色清潔消費模式具有重要意義。

技術領域

本發明涉及綜合能源系統建設方案的評估優化領域，具體地，涉及一種考慮電能替代實施效果的綜合能源園區綜合能源系統優化方法。

背景技術

相比于傳統的能源分供系統，以電網為主、整合不同質能源、融合大量分布式可再生發電裝置和分布式儲能裝置的綜合能源系統在統籌協調多種類型能源的利用、實現系統全壽命周期優化、提高能效等方面具有明顯優勢，并成為了當下研究的熱點。綜合能源系統實現了各類能源之間耦合與分配關系的有機融合，在供能環節協調可再生能源和傳統化石能源的出力以最大程度開發新能源發電，在用能環節推進多能互補以實現能效最大化，是保證國家能源安全穩定和可持續發展的有效措施。根據服務范圍和對象的不同，綜合能源系統可分為園區級、區域級和跨區域級三種類型。其中，工業產業園區因具有負荷密度大、負荷種類多、對供能可靠性要求較高、對節能減排需求迫切等特點而成為綜合能源系統規劃、評估、建設和投產的重要應用對象之一。

近年來，對園區級綜合能源系統的規劃、評估、優化運行等方面的研究越來越多且已取得很多成果，但隨著對綜合能源系統概念認知和實踐落實的不斷進步，現有方法也存在以下問題：

一、現有研究主要聚焦于園區級綜合能源系統的優化運行調度和設備優化配置，或是對已建成方案的后評價研究，對綜合能源系統規劃階段初選方案的綜合評估和優選排序較少提及。

二、現有關于能效指標的研究多是針對單一維度或針對單一類型的能源轉換和存儲設備，如P2g設備、CCHP系統等，對于含有多類型能源耦合裝置且相互存在約束關系的園區級綜合能源系統并不完全適用。

三、目前構建的評價指標多考慮技術經濟性、能源利用率、社會環境等準則，并未全面考慮園區級綜合能源系統建成帶來的多方面效益效果，易出現評估結果偏差，尚無法滿足包含多能耦合互補特性的“源-網-荷-儲”一體化的綜合能源系統綜合評價的需要。

由于電能具有清潔、安全、優質、便于傳輸等特點，目前我國正積極推進電能替代戰略的發展與普及工作。“源-網-荷-儲”一體化的園區級綜合能源系統著眼于能源生產、傳輸、儲存、轉換和消費過程，在能源生產環節實現清潔能源替代一次能源，在能源轉換和消費環節使用耦合設備將各種一次能源轉換為二次能源電力，促進資源友好、環境友好型社會發展，構建以電能為主的綠色能源消費模式，與電能替代戰略具有相似的內涵和目標。

因此，如何全面分析園區級綜合能源系統影響因素，計及電能替代效果，綜合考慮投資、環境、能效、可靠性等指標，提出指標的量化計算方法，并采用科學合理的評價方法，對建設方案進行優化，并選擇最優方案，推動綜合能源系統和電能替代戰略的協同發展，從而為工業園區的建設和發展提供理論和技術支撐成為了當下亟需解決的研究課題。

發明內容

本發明的目的在于提出一種計及電能替代效果的園區級綜合能源系統優化方法，構建全面、科學、合理的評價指標體系，提出指標的量化計算方法，并采用科學合理的評價方法為工業園區建設和發展提供技術支撐，具有良好的應用前景。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種計及電能替代效果的園區級綜合能源系統優化方法，其特征在于，包括：

園區級綜合能源系統各單元建模步驟S110：