微能源網(wǎng)多能源耦合樞紐的模型搭建與優(yōu)化

劉方澤, 牟龍華, 張 濤, 朱 彤

(1. 同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院, 上海市 201804; 2. 同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院, 上海市 201804)

0 引言

隨著能源枯竭、環(huán)境污染和氣候變化等問題的日益突出,以清潔能源為主要一次能源的分布式能源網(wǎng)絡(luò)體系得到了越來(lái)越多的關(guān)注。2011年,美國(guó)學(xué)者杰里米·里夫金在《第三次工業(yè)革命》中首先提出了能源互聯(lián)網(wǎng)的愿景[1],中國(guó)發(fā)改委也提出了《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》,指出要加強(qiáng)多能協(xié)同綜合能源網(wǎng)絡(luò)建設(shè),電、氣、熱、冷等不同類型能源之間的耦合互動(dòng)和綜合利用已成為研究熱點(diǎn)之一[2-4]。

以燃?xì)廨啓C(jī)為核心的冷熱電三聯(lián)供(combined cooling, heating and power,CCHP)系統(tǒng)集制冷、供熱和發(fā)電于一體,通過能源梯級(jí)利用大幅提高能源利用率,環(huán)境污染小,近年來(lái)得到了快速的發(fā)展,適合作為多能源耦合樞紐的基礎(chǔ),電、氣、冷、熱的互補(bǔ)融合也將“微電網(wǎng)”的概念推廣為“微能源網(wǎng)”[5-7]。文獻(xiàn)[8]建立了針對(duì)CCHP的多目標(biāo)模型,利用遺傳算法對(duì)系統(tǒng)設(shè)備容量和運(yùn)行模式進(jìn)行了優(yōu)化,并分析了能源價(jià)格與蓄能對(duì)系統(tǒng)綜合效益的影響。文獻(xiàn)[9]在分析了分布式CCHP系統(tǒng)的研究和發(fā)展面臨的新機(jī)遇的基礎(chǔ)上,提出了與電力系統(tǒng)協(xié)同的區(qū)域型CCHP系統(tǒng)的總體集成思路和技術(shù)集成方案,通過變結(jié)構(gòu)的集成方式來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)同優(yōu)化。文獻(xiàn)[10]基于能源集線器理論,構(gòu)建熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)模型,給出區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的完全解耦、部分耦合以及完全耦合3種運(yùn)行模式,并提出適用的混合潮流算法?！?br>