一、成果简介:
本项目围绕多种能源用能特性开展研究工作,建立了多能互补特性模型,提出了分布式能源系统规划方法,建立了多能互补系统配置和运行一体化优化方法,并开发了多能互补分布式能源规划工具,应用所研究成果和工具,提出中德生态园多能互补示范方案,包括可再生能源发电、冷热电三联供、电池储能等能源设备。项目成果在示范地区能源的可靠供应和高效利用起到了积极有效的推动作用,对公司开展综合能源服务提供有力支撑。
图1 软件结构
图2 多能源负荷预测
图3 规划方案的运行模拟
二、技术优势及性能指标:
基于城市用地分类,建立负荷分类,建立典型用户的冷热电用能曲线数据模型;在系统负荷预测与负荷曲线模型的基础上,建立了多种用能空间负荷预测方法 建立了用户侧典型供能设备的能源转换模型,包括燃气内燃机、溴化锂吸收式冷热水机组、地源热泵、空气源热泵、电力储能、储热等;建立了电、热、气能源价格数据模型;提出了综合能源系统运行策略的优化方法,以及综合能源系统设备优化配置方法。其中,设备优化配置方法的子问题为运行的优化,以经济性为目标建立了综合能源系统优化模型,并利用广义benders分解方法实现优化配置问题的求解;多能互补分布式能源系统规划支持软件功能包括规划基础信息和综合能源系统模型建立、负荷预测、方案生成、方案评价几项主要功能。
三、所属领域:
综合能源系统方向:能源互补技术
四、成熟度:
中试阶段
五、经济效益分析:
项目充分利用冷热电/气/储多种能源的特性差异,进行资源优化配置和协同调度控制,实现重要负荷持续可靠供电,避免停电故障带来的经济损失(按照每kWh 产生18 元GDP 核算,减少经济损失9 万元/h)。在供能资源方面,配置冷热电三联供、地源热泵等热电耦合设备,提升可再生能源发电就地消纳能力,显著提高项目经济性。在用能方面,由于多能互补和可再生能源的高效使用,一次能源综合利用效率可达75%以上,与以化石能源+大电网电力的传统供用能方式相比,节能率提高30%以上,折合直接经济效益约3300 万元(示范区域额定负荷约45MW,5000h/a,年用电量约2.25 亿kWh)。