區域綜合能源系統的綜合評估指標與方法

陳柏森, 廖清芬, 劉滌塵, 王文怡, 王志義, 陳思遠

(1. 武漢大學電氣工程學院, 湖北省武漢市 430070; 2. 中南電力設計院, 湖北省武漢市 430071; 3. 國網黃石供電公司, 湖北省黃石市 435000)

0 引言

能源是社會發展的動力和人類生存的基礎。傳統化石能源快速消耗及環境日益污染的雙重困境,催生出以電力系統為核心的能源互聯網[1],通過耦合電力、交通、天然氣、熱冷等系統實現優勢互補及可再生能源在廣域范圍內的共享和高效利用,提供了優質的能源服務。

作為能源互聯網的重要組成部分和社會能源的主要承載形式,綜合能源系統的核心是實現能源轉換利用、協同優化、耦合互補[2-4],其規模可以劃分為跨區域級、區域級及用戶級3個層次。其中,區域綜合能源系統(regional integrated energy system,RIES)是進行廣域能源綜合分析的基礎,也是綜合能源系統特性的具體體現。本文將研究重點放在RIES上,針對區域內的能源轉換利用、設備運行及用戶用能體驗等方面進行系統整體的評估,本文的區域范圍指的是一個城市、城鎮或地區。現階段國內外對于綜合能源系統的評估也取得了一定的成果,文獻[5]利用冷熱電聯產系統中相互分立的能源矩陣來評估聯產系統的節能潛力;文獻[6-9]從規劃和運行入手,對區域綜合能源系統的建模仿真、規劃方法、效益評估等方面做了系統的分析和技術展望;文獻[10]根據負荷需求、經濟和環境等因素構建能源系統的評估指標,采用信息熵法求解得到最優的評價方案;文獻[11]分析了多能源系統的建模優化、評估管理等內容,從技術性、經濟性、可靠性等角度構建評估指標。……