計及需求價格彈性的區域能源中心建模與日前優化調度

陳澤興, 張勇軍, 許志恒, 蔡澤祥, Thanhtung HA

(廣東省綠色能源技術重點實驗室, 華南理工大學電力學院, 廣東省廣州市 510640)

0 引言

以能源的分布式開發、多能互補綜合利用為核心,加強需求側管理,實現用戶真正參與,推進能源系統削峰填谷、低碳高效,是能源系統發展的必由之路[1-3]。在此背景下,打破現有各供能系統獨立規劃、設計、運行的模式,實現能源市場化,構建多能流耦合的綜合能源系統(integrated energy system,IES)備受關注[4-6]。

IES可抽象看成由多種能源網絡實現多個區域能源中心(district energy centre,DEC)的連接[7]。DEC是多能源耦合的區域分布式能源系統,它通過各類能源轉換器實現區域內電、熱、冷、氣等能源之間的交互,供能對象包括商務區、產業園區、微能源網、工業園區、智能樓宇等,具小地塊特征。為統一描述DEC中多能流耦合的關系,蘇黎世聯邦理工學院于2007年首次提出了能量樞紐(energy hub,EH)的建模方法[8],該方法通過耦合矩陣描述DEC的能量分配與轉化關系,實現對DEC中多能流的耦合聯系的數學建模,并在解決DEC規劃、優化運行問題中發揮了重要作用,已成為研究熱點[9-10]。

在規劃層面,文獻[11-13]分別將EH建模方法應用于醫院、酒店和居民用戶這幾類DEC的熱電能源供應問題上,并對能源供應/存儲設備(如熱電聯產(CHP)、熱鍋爐、電池等)的容量進行了優化選擇;文獻[14]則通過建立含0-1變量的模型,用以確定EH中設備的最優組合;在優化運行層面,文獻[15-16]以居民的電熱冷供應系統進行EH建模,在滿足相應運行約束的條件下,優化各式能源之間的……