市場環(huán)境下考慮主動(dòng)管理措施的雙層綜合能源規(guī)劃方法

徐雨田, 廖清芬, 劉滌塵, 田園園, 陳 懿, 陳 煒

(1. 武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院, 湖北省武漢市 430072; 2. 國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司, 北京市 100052)

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)化石燃料能源的日益枯竭,實(shí)現(xiàn)可再生能源(renewable energy,RE)的高效運(yùn)行被認(rèn)為是全球的主要挑戰(zhàn)[1-2]。傳統(tǒng)上,能源服務(wù)網(wǎng)絡(luò),即電氣和天然氣基礎(chǔ)設(shè)施是單獨(dú)規(guī)劃和運(yùn)行的。然而,單獨(dú)運(yùn)營這些能源載體的策略可能不是最佳的綜合能源運(yùn)行方式。將電氣和天然氣網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來,建立綜合能源市場協(xié)調(diào)各種能源網(wǎng)絡(luò)的供需問題,提出充分的激勵(lì)措施來加強(qiáng)能源服務(wù)網(wǎng)絡(luò),是提高能源利用率等問題的有前景的手段之一。

目前,針對能源載體之間的互動(dòng),專家學(xué)者提出了能源中心(energy hub,EH)的概念[3-4]。能源中心提供了一個(gè)建模框架,不僅僅只適用于特定能量載體組合,而是可以分析和優(yōu)化任意組合的能量系統(tǒng)內(nèi)能量的傳輸與轉(zhuǎn)換關(guān)系。而考慮能源載體的規(guī)劃,相關(guān)專家學(xué)者已有一定的研究。文獻(xiàn)[5]在包含電力網(wǎng)和天然氣網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)內(nèi),通過考慮運(yùn)營成本、功率損耗、網(wǎng)絡(luò)可靠性和電壓損失等,建立了熱電聯(lián)產(chǎn)(combined heat and power,CHP)裝置的選址定容規(guī)劃模型,但只涉及天然氣至電能的單向轉(zhuǎn)化而不能實(shí)現(xiàn)兩種能源的互補(bǔ)。文獻(xiàn)[6-7]提出了一種基于可靠性的能源中心與多個(gè)能源基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)的最優(yōu)規(guī)劃模型,但未考慮傳輸線路和天然氣管道的物理限制。文獻(xiàn)[8]在考慮對RE的激勵(lì)政策的前提下,規(guī)劃能源中心內(nèi)裝置的容量,包括RE、CHP、鍋爐、吸收式制冷機(jī)、壓縮式制冷機(jī)等裝置,但未實(shí)現(xiàn)能源市場對用戶用能的各種調(diào)控作用?！?br>