区域能源系统与区域能源规划(张勇)

区域能源规划案例(一)随着社会的快速发展，能源问题的重要性不断凸显。

如何科学规划区域能源的发展，合理分配资源，保障能源的供应，成为了各地政府和企业所面临的重要问题。

在实际工作中，各地也推出了许多成功的能源规划案例。

本文就其中的一个区域能源规划案例进行介绍和分析。

案例背景该案例是针对某市区的能源问题进行的规划，该市区是一座经济发达的城市，能源需求量大，但其所在地处山区，地形复杂，气候条件差，能源来源单一，依赖进口。

因此，如何建立可持续、安全、高效的能源体系是当前该市区所面临的挑战。

规划目标针对该市区的实际情况和面临的问题，该能源规划的主要目标为：建立清洁、安全、高效、有序的能源体系，提高绿色能源比例，降低碳排放量，保障能源供应，促进经济发展和环境保护。

规划方案为达成上述目标，该规划从多个方面进行了规划设计，主要包括以下几个方面：1.节能措施和能源管理针对该市区能源使用率低和浪费现象严重的问题，规划团队提出了一系列的节能措施和能源管理措施。

首先建立能效标准，通过合理设计建筑、利用先进的照明技术等，推行节能改造。

其次，对城市交通进行优化，推行公共交通、鼓励绿色出行等，减少车辆排放。

最后，加强能源管理，采取定期巡检、数据监控等手段，及时发现和解决能源问题，提高能源利用效率。

2.新能源的利用针对该市区能源来源单一的问题，规划团队提出了多元化的新能源利用方案。

首先，在城市规划设计上，充分利用当地的水力、太阳能、风力等可再生能源，建立相应的能源生产制度；其次，在城市热力系统建设上，采用先进的供热技术，将清洁能源有效地利用起来，建立清洁产业链。

3.能源安全保障为避免能源短缺和供应中断对城市经济的不利影响，规划团队提出了多项能源安全保障措施。

首先，合理规划能源储备，建立一定的备用能源供应机制；其次，建立完善的应急救援体系，及时解决意外能源事故，保障能源的安全供应。

规划效果经过多次实验和推广，该能源规划方案在该市区取得了显著的成效。

绿色能源网络规划设计方案背景介绍：随着环境保护和可持续发展理念的普及，绿色能源的利用和开发成为现代社会面临的重要任务。

为满足日益增长的能源需求，我们制定了绿色能源网络规划设计方案，旨在建立一个高效可靠、可持续发展的能源系统，以推动绿色能源的大规模应用和普及。

一、目标与原则绿色能源网络规划设计的目标是确保可再生能源的最大利用，减少对传统能源的依赖，以及降低能源生产和利用过程中的环境影响。

设计方案的原则包括：1. 可持续发展：确保能源供应的长期稳定性，同时降低对非可再生能源的依赖。

2. 高效性与经济性：优化能源网络结构，提高能源利用效率，降低能源成本，提高经济效益。

3. 网络安全：确保能源网络的安全稳定运行，加强对网络的监测与维护，防范安全风险。

4. 社会参与：鼓励公众和企业参与绿色能源规划与建设，提高能源安全意识和环境保护意识。

二、可再生能源开发与利用1. 太阳能资源利用方案将优先开发太阳能资源，建设集中式及分布式光伏发电项目。

优化光伏电站布局，选择合适的区域进行光伏发电，利用适当的技术手段提高光伏发电效率。

此外，鼓励利用太阳能热能进行供暖和热水供应。

2. 风能资源利用大规模开发风能资源，选择适宜的地区建设风力发电场。

优化风力发电机组配置，提高风电发电效率。

鼓励发展离岸风电项目，利用海上风能资源。

3. 水能资源利用利用水电站和小型水力发电设施充分挖掘水能资源。

通过有效的水资源管理和充分利用水库，提高水电站发电效率。

4. 生物质能资源利用利用农作物秸秆、废弃物和生活垃圾等生物质能源，开展生物质能发电。

鼓励建设生物质发电站，提高生物质能利用效率。

三、智能电网的构建为了提高能源系统的可靠性和稳定性，需要构建智能电网。

智能电网通过实时监测和控制电力供应和需求，能够更加灵活地调度和管理电力系统。

具体措施包括：1. 智能电表安装：智能电表可以实时监测电力使用情况，为用户提供详尽的用电数据。

2. 能量储存技术：利用大规模储能技术，例如电池、抽水蓄能等，平衡能源供需之间的差异。

张勇：中国低碳试点城市将增至100个作者：来源：《财经界》2016年第07期已经在6个省和36个城市开展了低碳试点，覆盖了中国42%的人口、57%的GDP和56%的碳排放6月7日上午，国家发改委副主任张勇在第二届中美气候智慧型/低碳城市峰会开幕式致辞中表示，中国高度重视发挥城市在落实气候行动目标中的积极性和创造性，已经在6个省和36个城市开展了低碳试点，覆盖了中国42%的人口、57%的GDP和56%的碳排放。

各试点省市通过研究制定低碳发展目标，规划低碳发展路径，围绕峰值目标倒逼结构调整，探索运用市场机制推动低碳发展，探索建立企业碳排放报告制度和碳排放管理平台，以及在体制机制创新、产业结构转型、基础能力建设等方面取得了积极进展，形成了符合实际、各具特色的低碳发展模式，创造出一大批城市低碳发展的好经验、好做法。

为使这些经验和做法能在全国更大范围内示范推广，中国已经开始实施进一步将低碳试点扩大到100个城市的宏伟计划。

张勇说，在习近平主席和奥巴马总统的共同推动下，去年年底巴黎气候大会成功达成《巴黎协定》，明确了全球绿色低碳发展的大方向，标志着以广泛参与、各尽所能、务实有效、合作共赢为特征的全球气候治理体系正在逐步形成。

中美两国作为最大的发展中国家和最大的发达国家，需要顺应绿色低碳发展的世界潮流，在发展经济、改善民生的同时，履行好各自应尽的国际责任，加快落实各自国家自主贡献目标任务，为应对全球气候变化做出积极贡献。

张勇指出，峰会的召开是落实《中美元首气候变化联合声明》、加强中美应对气候变化合作的重要举措，也是两国省州、城市、企业、民间团体开展互动交流和务实合作，共同推进气候智慧型低碳城市建设的重要平台。

城市作为人类经济社会生活最为集中的区域，对实现应对气候变化目标的意义重大。

城市控制温室气体排放行动目标如何制定和落实，低碳发展投融资机制如何完善，城市交通、供热等基础设施能否按照绿色低碳的理念进行规划建设，城市建筑物和能源系统能否提高能效并更多地使用可再生能源，以及城市能否在适应气候变化中具有更强的“韧性”等等，都是建设气候智慧型低碳城市面临的重要课题，需要中美两国加强交流合作，互鉴互学，勇于创新，在城市低碳发展和增强气候适应力方面发挥领导作用。

基于绿色建筑的区域能源规划
华海荣
【期刊名称】《城市建筑》
【年(卷),期】2015(000)032
【摘要】节能与资源利用是绿色建筑评价体系中的重要内容,也是绿色建筑设计、建设过程中的关键要素.通过制定科学合理的区域能源规划,规范能源供应模式、用能模式及需求端消费模式,协调区域能源系统整体规划,实现能源的生态化、节约化和可再生化,确保了绿色建筑星级指标的实现.本文结合建筑节能与绿色建筑示范区中的能源专项规划,提出了建筑区域能源规划的方法.在保障建筑能源供需平衡的基础上,对区域建筑的电力、燃气、热力等能源供应系统及可再生能源资源利用系统综合规划.同时通过能源控制指标与地块控制性详细规划的结合,探索具有可操作性的能源规划实施办法.
【总页数】1页(P21)
【作者】华海荣
【作者单位】江苏省城市规划设计研究院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于Benders分解优化算法的区域能源供给服务网络系统规划方法研究 [J], 曾鸣;白学祥;李源非;刘洋
2.基于低碳理念的区域能源规划实践——以西咸新区沣西新城能源规划为例 [J], 欧伟英
3.基于暖通专业视角的区域能源系统思考——概念、规划、设计 [J], 伍小亭;王砚;宋晨;田铖;秦小娜
4.基于绿色建筑理念的住宅建筑规划节能设计研究 [J], 肖国泓
5.基于聚类选址的区域能源系统站网布局优化规划 [J], 王珊珊;刘青荣;阮应君;刘洪运
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区域能源规划与建设1、区域能源规划与建设是城市可持续发展的重要组成部分，对于提高能源利用效率、减少环境污染、推动能源结构转型具有重要意义。

2、随着城市化进程的加快和经济社会的持续发展，能源供需矛盾日益凸显，传统能源消耗过大、环境压力加剧等问题亟待解决。

3、因此，积极开展区域能源规划与建设，实现能源供给的高效、清洁、安全、可持续是当前城市能源建设的重要任务。

4、在推动区域能源规划与建设的过程中，首先需要充分调研城市的能源状况，了解各类能源资源的分布、利用情况以及潜在的能源供应风险。

5、基于对能源现状的深入分析，城市能源管理部门可以确定能源规划的总体方向和目标，明确城市的用能需求和未来发展的能源需求量。

6、同时，科学制定城市的能源结构调整方案，优化能源供给结构，提高新能源利用比重，降低碳排放和污染物排放，推动城市能源由高耗能、高排放向低耗能、低排放转变。

7、另外，要推动能源系统的智能化建设，利用信息技术等手段，实现能源生产、转输、储存和消费的智能化管理，提高能源利用效率，降低供能成本。

8、在区域能源规划与建设中，新能源的发展和利用是一个重要方向，尤其是太阳能、风能、水能等清洁能源的利用具有巨大的发展潜力。

9、因此，城市能源管理部门应大力支持新能源技术的研发和应用，扩大新能源的装机规模，促进新能源发电和利用的多样化。

10、此外，城市还应积极推动能源与城市建设的融合，将能源规划与城市规划、土地利用规划等相结合，实现城市能源系统与城市交通、供水、供热等基础设施的有机衔接，实现能源的高效利用。

11、在区域能源规划与建设中，相关部门在引导和推动的同时，也需要充分发挥市场机制的作用，鼓励和支持企业、社会组织和居民参与城市能源建设。

12、通过建立健全的法规体系和市场化机制，激励各方主体积极参与到区域能源规划与建设中来，形成相关部门和市场、企业和社会共同推动区域能源建设的良好局面。

13、总的来看，区域能源规划与建设有利于城市能源安全保障，有助于优化城市能源结构，减少能源消耗和环境污染，提高城市的生态环境质量和人民的生活品质。

“双碳”目标与产业升级的关系辨证和协同互动作者：张勇王珊娜王蓉来源：《理论探索》2022年第05期〔摘要〕推进碳达峰碳中和是新时代党中央的重大战略决策和对全世界的庄严承诺。

完成“双碳”目标势必带来能源结构调整、产业技术革新、企业成本上升、区域协调发展等诸多方面的压力，有效化解这些压力需要充分认识到“双碳”目标与产业升级两者之间所存在的矛盾冲突、目标统一与相互融合的辩证关系，在平衡准则下合理控制减碳的速度、力度和幅度，切实构建起目标有分担、合作有方向、竞争有效率、冲突能协调的互动机制，确保我国“双碳”目标如期高质量完成。

〔关键词〕“双碳”目标，产业升级，生态安全，能源结构，碳达峰，碳中和〔中图分类号〕F205 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1004-4175（2022）05-0122-07推进碳达峰、实现碳中和是新时代党中央统筹国内国际两个大局的战略决策，也是履行国家承诺和展现负责任大国形象的重要举措。

实现“双碳”目标涉及能源、技术、生态、产业、市场等诸多方面，理顺各个领域之间的交错关系，协同做好生态保护工作，对于解决我国长期以来经济社会发展中的环境约束问题具有重大意义。

其中，如何平衡好“双碳”目标（减碳行动）与产业升级的速度、力度和幅度，形成环境保护与经济发展双向互动和良性互促局面，深度参与全球气候治理进程，既是在寻求民族复兴道路上充分展现华夏“和合文化”的重大契机，又是在错综复杂的国际形势面前对中国共产党领导能力、执政能力和治理水平的重大考验。

一、“双碳”目标引发的产业升级压力自然环境尤其是气候变化具有极其突出的全球公共属性，维护地球生态安全需要世界各国积极协商和充分沟通，并在环境保护行动上密切配合。

然而，碳排放量增加又是世界各国工业化过程中无法避免的伴随事件，控制碳排放意味着在一定时期内必须承受经济发展的压力，尤其对于像中国这样处在发展过程中的大型经济体来说，产业转型升级面临的压力会更加复杂、多样和沉重。

区域能源规划与建设是一个涉及到国家经济发展、环境保护和社会稳定的重要议题。

随着经济的快速发展和人口的增长，能源需求不断增加，而能源的供给和利用方式也面临着诸多挑战。

因此，科学合理的能源规划与建设显得尤为重要。

一、能源规划的重要性能源是国家经济发展的基础，也是人类社会生存和发展的重要支撑。

能源规划是指根据国家经济发展和社会需求，科学合理地确定能源资源的开发利用规划，以保障能源供应的稳定和可持续发展。

能源规划的重要性主要体现在以下几个方面：1.1 保障国家能源安全能源是国家安全的重要支撑，能源供应的稳定与否直接关系到国家的经济发展和社会稳定。

通过能源规划，可以合理利用国内外资源，保障国家能源供应的安全和稳定。

1.2 促进经济发展能源是国家经济发展的基础，能源规划可以合理配置资源，促进能源产业的发展，推动经济的持续增长。

1.3 保护环境能源的开发利用会对环境产生一定的影响，科学合理的能源规划可以减少对环境的破坏，保护生态环境，实现可持续发展。

二、能源规划的内容和方法能源规划的内容主要包括对能源资源的调查评价、能源需求的预测分析、能源供应的规划设计和能源利用的优化配置。

能源规划的方法主要包括定量分析、模型模拟、多目标优化等。

2.1 能源资源的调查评价能源资源的调查评价是能源规划的基础，通过对能源资源的地质勘探和评价，可以确定资源的储量和分布，为能源规划提供可靠的数据支持。

2.2 能源需求的预测分析能源需求的预测分析是能源规划的核心内容，通过对国家经济发展和社会需求的分析，可以预测未来能源需求的规模和结构，为能源供应提供依据。

2.3 能源供应的规划设计能源供应的规划设计是能源规划的重要内容，通过确定能源供应的方式和规模，可以保障能源供应的稳定和可持续发展。

2.4 能源利用的优化配置能源利用的优化配置是能源规划的关键环节，通过合理配置能源资源和优化能源利用方式，可以提高能源利用效率，减少能源消耗和排放，实现能源的可持续利用。

武汉地区某产业园区能源规划实践与分析陈焰华【期刊名称】《低碳世界》【年(卷),期】2013(000)009【总页数】4页(P56-59)【作者】陈焰华【作者单位】中信建筑设计研究总院有限公司【正文语种】中文能源规划已经成为城市发展规划中一项不可缺少的内容，具有一定的战略高度。

我们以武汉市某园区能源供给为研究重点，从能源的需求、供给、监测以及相应产生的能源碳排放的计量等方面进行了详细的规划分析。

能源是人类赖以生存的基础，也是人类从事生产和社会活动的基础。

我国能源的发展已占据着国家“十二五”规划中的重要位置。

当今世界的能源短缺，要求我们不仅要节约能源，同时需要开发新能源。

而能源的利用方式，利用结构以及能源的计量方法等均是能源可持续发展的重要前提之一。

能源规划已经成为城市发展规划的一项不可缺少的内容，具有战略高度。

我们以武汉市某园区能源供给为研究重点，从能源的需求、供给、监测以及相应产生的能源碳排放的计量等方面进行了详细的规划分析。

园区的能源需求园区规划占地6,300亩，集聚了发展LED、光伏、风能等产业的高端企业。

园区内80%为工业园，20%为配套的办公及研发机构，分为核心区和厂房区两大块。

根据初步的建筑设计，园区内总建筑面积达289.8万平方米，其中厂房类面积174.28万平方米，办公研发类建筑面积89万平方米，商业配套区的建筑面积约为13.39万平方米，住宅区建筑面积为13.13万平方米。

根据园区内企业的组成，并考虑产业园内的功能要求，园区的能源需求主要由4部分组成，即集中空调系统冷热负荷、生活热水、电力负荷及天然气。

冷热负荷主要用于生产区和商住区的空调系统；工艺用热水主要满足生产需求；生活热水主要满足居住区及酒店需求；所有的建筑都需要电力供应，包括动力和照明设备等；部分厂房以及生活区需要天然气供应。

这4大部分能源需求按其性质可分为季节性负荷和常年性负荷两大类。

季节性负荷有空调冷热负荷和其相对应的电力负荷，常年性负荷有园区照明负荷和设备生产动力负荷以及生活热水、天然气等。

能源规划与区域能源布局能源规划与区域能源布局是现代社会发展中一个至关重要的环节，它直接关系到一个国家或地区的能源安全、经济发展和环境保护。

随着全球气候变化的日益严重，人们对于能源的需求也在不断增加，因此如何进行科学合理的能源规划，布局区域能源成为了一个迫切需要解决的问题。

首先，能源规划是指对未来一定时期内的能源供求状况进行预测和分析，制定合理的能源供应结构和布局方案。

能源规划需要考虑到整体的能源需求情况，包括石油、天然气、煤炭、核能、水电、风能、太阳能等各种能源形式的利用情况。

在能源规划中，需要考虑到各种因素的影响，如能源价格、技术发展、环境限制等。

只有通过科学的分析和预测，才能够为区域能源布局提供可靠的依据。

其次，区域能源布局是指按照能源规划的要求，将各种能源资源合理地配置在不同地区，以满足当地的能源需求。

在区域能源布局中，需要考虑到资源分布、环境承载能力、能源输送成本等因素。

例如，煤炭等传统能源资源主要分布在中国北方地区，而经济发达地区则主要依靠进口能源，因此需要通过输电、输气等方式进行能源调剂。

此外，新能源资源的开发利用也需要进行合理的布局，例如太阳能和风能资源主要分布在西部地区，需要建设输电线路将这些能源输送到东部地区。

在能源规划与区域能源布局中，需要考虑到以下几个方面的问题：一是多能源供应。

现代社会对于能源的需求越来越多样化，因此需要通过多能源供应来保障能源安全。

传统能源如煤炭和石油仍然是主要能源，但新能源的开发利用也是必不可少的。

各种新能源形式如太阳能、风能、水电等都具有很大的开发潜力，通过逐步替代传统能源，可以实现能源结构的多元化。

二是供需匹配。

能源规划需要根据实际的需求情况来进行调整，确保能源供应能够满足需要。

在能源供需匹配中，需要考虑到不同地区的需求差异，采取差别化的供应方式。

同时，需要考虑到能源生产的季节性和波动性，通过制定合理的存储和调峰机制来保障能源供应的稳定性。

三是环境保护。

城市规划中的节能与绿色建筑政策评估摘要：城市规划在全球范围内日益受到重视，而节能与绿色建筑政策则是城市可持续发展的关键组成部分。

本文旨在评估城市规划中的节能与绿色建筑政策，分析其对城市环境、社会经济和居民生活质量的影响。

通过对相关政策的历史演变、实施效果以及存在的挑战进行综合研究，旨在为未来城市规划提供有益建议。

关键词：城市规划，节能，绿色建筑，可持续发展，政策评估一、引言城市化进程不断加速，城市规划作为引领城市发展的引导性手段，应当着眼于可持续发展。

节能与绿色建筑政策作为城市规划的一部分，通过提高建筑能效、减少资源消耗，以及改善环境质量，对城市的可持续性发展起到至关重要的作用。

二、节能与绿色建筑政策的历史演变20世纪初至20世纪中期：初步认识与规范在20世纪初，城市规划中并未明确关注节能与绿色建筑，主要集中在城市基础设施的建设和改善。

然而，随着工业化进程的加速，人们逐渐认识到城市发展对能源和环境的依赖。

在20世纪中期，一些城市开始制定简单的环保法规，但这些政策仍然较为初级，更多关注于污染控制而非全面的节能与绿色建筑。

20世纪70年代至80年代：能源危机与环境意识提高20世纪70年代的能源危机成为政策制定的催化剂。

许多国家开始制定节能政策，城市规划逐渐将能源效益纳入考虑范围。

同时，绿色建筑概念逐渐崭露头角，但主要关注建筑材料的可再生性。

在这一时期，实施效果相对有限，城市规划仍以传统能源为主导。

90年代至21世纪初：全球环保运动与标准制定随着全球环保运动的兴起，城市规划中的节能与绿色建筑政策进入了一个全新的阶段。

国际上相继制定了一系列绿色建筑标准，如LEED、BREEAM等，成为衡量建筑环保水平的重要依据。

政府开始通过税收激励、奖励措施等手段推动节能建筑的发展。

这一时期，政策目标更为明确，政策内容也更为系统化，但在实际实施中，仍然受到技术限制和市场认知不足的影响。

21世纪至今：全面推动可持续城市发展近年来，城市规划中的节能与绿色建筑政策更加强调可持续性发展。

２０１９年第３７卷８月增㊀刊西北工业大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＡｕｇ．Ｖｏｌ．３７２０１９Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ收稿日期：２０１９⁃０３⁃２０作者简介：张勇（１９８７ ），航天东方红卫星有限公司工程师，主要从事小卫星电源系统总体设计研究㊂太阳同步轨道卫星电源系统供电模型及任务规划方法张勇，鄢婉娟，苏蛟，郝佳宁（航天东方红卫星有限公司，北京㊀１０００９４）摘㊀要：传统的任务规划方法依据卫星寿命末期最恶劣条件下电源系统供电能力给出短期载荷允许的最大工作时间，导致卫星系统效能偏低㊂针对这个问题，首先给出了太阳同步轨道卫星的能源约束条件模型㊁锂离子蓄电池组充放电过程模型，以及影响太阳电池阵输出功率的输入条件模型，包括：太阳入射角㊁地球反照㊁姿态机动㊁星体对太阳电池的遮挡㊂在此基础上，提出了一种以任务执行时的电源系统状态和轨道光照条件状态下电源系统供电能力为输入条件，以能源约束条件为边界约束条件的任务规划方法，并给出了某光学遥感卫星典型工作模式下的任务规划结果㊂该任务规划方法可充分利用电源系统的供电能力，实现了短期载荷工作模式的任意组合，提高了卫星的使用效能㊂关㊀键㊀词：电源系统；能源约束条件；任务规划中图分类号：Ｖ４２３．４＋４㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１０００⁃２７５８（２０１９）Ｓ１⁃０００１⁃０７㊀㊀现有遥感卫星任务规划能源约束采用固定约束规划策略，以卫星最恶劣的使用状态，即在轨寿命末期光照及轨道条件最恶劣，电源分系统提供能量最低时的状态制定约束条件，对任意时间段内的成像及回放时间长度进行限制［１］，防止卫星放电过度造成蓄电池组的损害；也不能实现不同短期载荷工作模式的任意组合㊂本文以能源约束条件模型为基础，提出了一种任务规划算法流程，将锂离子蓄电池组充放电过程模型㊁影响太阳电池阵输出功率的输入条件模型，以及卫星在各工作模式下的功率情况应用到算法流程中进行迭代，得到任务执行时电源系统状态和轨道光照条件下的不同短期载荷工作模式组合的最大工作时间，实现了电源系统供电能力的充分利用，提高了卫星的使用效能㊂１　能源约束条件对于太阳电池阵－蓄电池组电源系统，蓄电池组作为储能电源，其循环寿命是约束电源系统在轨寿命的瓶颈㊂蓄电池组的使用寿命与其放电深度成反相关关系，为了延长其在轨使用寿命，需要对放电深度做出限制；对于配置太阳电池阵－蓄电池组电源系统的太阳同步轨道低轨小卫星，由于其轨道周期较短，在一个轨道周期内，阴影期又较长，约占整个轨道周期的三分之一［２］，在对蓄电池组放电深度做出要求外，还会要求卫星电源系统能够满足单圈能量平衡，即在一个轨道周期内，阳照期结束时蓄电池组应处于满电量状态㊂为了满足单圈能量平衡及放电深度的限制，需要对卫星载荷的在轨使用提出约束，该约束条件称为能源约束㊂定义一个轨道周期从卫星开始进入阴影区时刻为起始时刻，到阳照区结束时刻为止㊂以一个轨道周期为单位安排卫星有效载荷的工作，由于在一个轨道周期内需要满足单圈能量平衡，且放电深度不能超过设计值Ｄｍａｘ，所以一个轨道圈内必须满足以下条件：单圈能量平衡条件：单圈蓄电池总的充放电量Ｃ（Ｔ０）ȡＣｅ；西㊀北㊀工㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报第３７卷单圈放电深度限制条件：在一个轨道圈内任意时刻的当前电量Ｃ（ｔ）ȡＣｅ㊃Ｄｍａｘ㊂式中，Ｃｅ为卫星所用蓄电池组的额定电量；Ｔ０为从阴影区起始的轨道周期时间；Ｄｍａｘ为允许的最大放电深度；Ｃ（Ｔ０）为一个轨道周期结束时的当前电量值；ｔ为以开始进入阴影区为起点的时间，范围为０ Ｔ０；Ｃ（ｔ）为在一个轨道周期内ｔ时刻的当前电量㊂２㊀蓄电池组充放电过程建模锂离子蓄电池组采用恒流恒压充电控制方式，防止过充电㊂当蓄电池组电压低于设定的恒压电压时，进行恒流充电，此时只要有足够的能量，都可用来充电，但受到充电调节器输出电流能力的限制，充电电流最大不能超过设定值；当蓄电池组电压达到设定的恒压电压时，进入恒压充电阶段，充电电流逐渐减小，直到充电终止［３］，蓄电池组电压不再升高㊂实际应用中，蓄电池组充电可进入恒压段，也可不进入恒压段，只需满足单圈能量平衡即可㊂蓄电池组充电进入恒压段意味着太阳电池阵输出功率有余量㊂令Ｐｗ为太阳电池阵输出到母线的功率，Ｐｌｏａｄ为负载所需功率㊂负载所需功率是时间的函数，通常情况下分为平均长期功耗Ｐ１和不同的短期负载功耗Ｐ２１，Ｐ２２， ，Ｐ２ｎ㊂当太阳电池阵输出到母线的功率不能满足负载所需功率时：如果在阴影期，由蓄电池组负责向负载供电［４］Ｃ（ｔ）＝ʏｔ０Ｐｌｏａｄ（ｔ）ηｄＶｄｄｔ（１）㊀㊀如在阳照期，太阳电池阵为负载供电，不足部分由蓄电池组进行供电Ｃ（ｔ）＝ʏｔ０Ｐｌｏａｄ（ｔ）－Ｐｗ（ｔ）ηｄＶｄｄｔ（２）㊀㊀当太阳电池阵输出到母线的功率除向负载供电有富裕，且蓄电池组当前电量未达到额定容量时，太阳电池阵输出功率为蓄电池组充电Ｃ（ｔ）＝ʏｔ０ｍｉｎ（Ｐｗ（ｔ）－Ｐｌｏａｄ（ｔ））ηｃＶｃ，Ｉｍａｘéëêêùûúúｄｔ（３）式中，ηｄ为蓄电池组供电时的放电效率；Ｖｄ为蓄电池组的放电电压；ηｃ为蓄电池组的充电效率；Ｖｃ为蓄电池组的充电电压；Ｉｍａｘ为允许的最大充电电流，通常取０．３Ｃｅ㊂３㊀太阳电池阵输出功率计算３．１㊀太阳电池发电特性文献［５］给出了太阳电池阵寿命末期输出电流电压的计算模型和Ｉ⁃Ｖ曲线仿真模型，在电源分系统的设计中，要求串联片数有一定余量，即太阳电池阵在轨工作时，由于全调节母线电压的嵌位，实际的工作点在Ｉ⁃Ｖ曲线最佳工作点的左侧，即Ｖｏｐ＜Ｖｍｐ；实际输出到母线上的电流不小于最佳工作点电流ＩｏｐȡＩｍｐ，式中Ｉｍｐ为Ｉ⁃Ｖ曲线中最佳工作点电流，Ｖｏｐ＝Ｖｂ＋Ｖｄｉｏ＋Ｖｌｉｎｅ为工作点电压，Ｖｂ为阳照期母线电压值，Ｖｄｉｏ为串联二极管压降，Ｖｌｉｎｅ太阳电池阵供电线路压降，Ｉｏｐ为Ｉ⁃Ｖ曲线中Ｖｏｐ对应的工作点电流㊂根据文献［５］给出的计算模型，计算春秋分太阳光矢量与太阳电池阵正面法线夹角为０时，太阳电池阵输出到母线的电流Ｉｏｐ㊂则春秋分太阳电池阵在正照时输出到母线的功率为Ｐ０＝ＶｂＩｏｐ㊂３．２㊀轨道条件影响卫星的轨道条件决定了太阳有效光强因子及轨道周期内地影时间在全年内的变化㊂文献［５］给出了由轨道条件计算太阳有效光强因子和地影时间的方法模型，其中太阳有效光强因子Ｋｓｓ＝ｃｏｓβ㊃Ｋｄ，式中β＝γ－ϕ为太阳光矢量与太阳电池阵法线的夹角，当β在０ʎ ５０ʎ之间时，Ｋｓｓ基本符合余弦定律；当入射角超过５０ʎ之后，明显偏离余弦值，超过８５ʎ时，Ｋｓｓ＝０，实际Ｋｓｓ随β的变化曲线被称为凯利余弦（Ｋｅｌｌｙｃｏｓｉｎｅ）［６］；γ为太阳光矢量与轨道面的夹角，ϕ为太阳电池阵与轨道平面的夹角，太阳翼绕卫星本体坐标系的Ｙ轴单轴转动跟踪太阳时，ϕ＝９０ʎ，Ｋｄ为日地距离因子，与日地距离的平方成反比，春秋分时取为１㊂地影时间计算如下：Ｔｅ＝Ｔ０㊃Ｋｅ（４）Ｋｅ＝１１８０ａｒｃｃｏｓ１－ｒ２ｅ／（ｒｅ＋ｈ）２ｃｏｓγéëêêùûúú（５）式中，ｒｅ为地球赤道半径，ｈ为卫星轨道高度㊂３．３㊀地球反照影响太阳电池阵受到的辐射光源除了太阳光的直接辐射外，还包括地球红外辐射和地球反照辐射㊂其中地球红外辐射主要集中在６ １６μｍ，而太阳电池２增㊀刊张勇，等：太阳同步轨道卫星电源系统供电模型及任务规划方法阵采用的三结砷化镓电池的吸收光谱范围为０．３ １．８μｍ，所以地球红外辐射对太阳电池阵发电效果的影响可以忽略不计㊂地球反照辐射将会增强太阳电池阵接收到的光照强度，增加太阳电池阵的输出功率㊂地球反照辐射的强弱可以用地球反照率表示㊂目前认为，地球平均反照率可取０．３［７］㊂文献［８］给出了一种地球反照辐射强度与日－地－卫星相对位置的简化模型㊂当卫星太阳电池阵与轨道面垂直时，地球反照辐射强度：ＨＥ＝Ｓρｋ（τ）ｃｏｓδ（６）式中，Ｓ为太阳直射辐射强度；ρ为地球平均反照率，δ为太阳光与地球－卫星连线的夹角；ｋ（τ）为太阳电池阵法线与地球－卫星连线之间夹角的影响因子，夹角越大，ｋ（τ）越大，当夹角为０，即当卫星飞至赤道上空时，太阳电池阵背向地球时，不再受地球反照辐射影响［９］㊂文献［１０］利用太阳电池阵电流的遥测数据，根据最小二乘法给出地球反照下的输出电流模型参数，结果表明，对于６３０ｋｍ高度的近地卫星，地球反照辐射强度约为太阳直射辐射强度的５％ ８％㊂３．４㊀卫星姿态机动影响在三维空间中，矢量旋转可以通过单一的旋转角α和旋转所围绕的单位向量Ｖ＝ｘｙｚ()来定义，某一向量绕单位向量Ｖ旋转α角度的变换矩阵如下Ｍ＝ｃｏｓα＋（１－ｃｏｓα）ｘ２（１－ｃｏｓα）ｙｘ－ｚ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｚｘ＋ｙ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｙｘ＋ｚ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｙ２＋ｃｏｓα（１－ｃｏｓα）ｙｚ－ｘ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｚｘ－ｙ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｙｚ＋ｘ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｚ２＋ｃｏｓαéëêêêêùûúúúú图１㊀卫星运动轨迹假设卫星轨道偏心率为０，以地心为原点，定义Ｏ（ｘ，ｙ，ｚ）右手坐标系，其中卫星轨道面为坐标系的ｘｏｙ面；垂直于ｘｏｙ面且平行于太阳光的面为ｙｏｚ面；太阳翼正面法线方向为ｙ轴方向；以卫星运动方向为四手指指向方向，以右手定则定义拇指指向方向为ｚ轴，如图１所示，其中：ｃ０，ｃ１，ｖ０均为单位向量；ｃ０为不侧摆时太阳翼的法线方向，与ｙ轴重合；ｃ１是太阳光照射方向，在ｙｏｚ平面内，与ｙ轴夹角为β；ｖ０是卫星的速度方向，与卫星与地球中心连线垂直，与ｙ轴夹角为θ；ｆ是卫星轨道平面的法线方向，与ｚ轴重合㊂则ｃ０，ｃ１，ｖ０表示如下ｃ０＝０１０()ｃ１＝０ｃｏｓβ－ｓｉｎβ()ｖ０＝ｘｙｚ()＝－ｓｉｎθｃｏｓθ０()ｆ＝ｘｙｚ()＝００１()㊀㊀侧摆是卫星绕其速度方向进行转动，是光学载荷卫星扩大幅宽的有效手段，卫星在进行侧摆过程中，太阳电池阵输出功率会因为侧摆引起的β角变化而受到影响㊂根据图１所示的坐标定义，侧摆为卫星绕ｖ０的转动，角度为α，图１中未标出㊂ｃ０绕ｖ０转动α角度后的向量ｃ２计算如下ｃ２＝Ｍˑｃ０＝ｃｏｓα＋（１－ｃｏｓα）ｘ２（１－ｃｏｓα）ｙｘ－ｚ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｚｘ＋ｙ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｙｘ＋ｚ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｙ２＋ｃｏｓα（１－ｃｏｓα）ｙｚ－ｘ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｚｘ－ｙ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｙｚ＋ｘ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｚ２＋ｃｏｓαéëêêêêùûúúúú０１０éëêêêùûúúú＝㊀㊀㊀－（１－ｃｏｓα）ｓｉｎθｃｏｓθｃｏｓα＋（１－ｃｏｓα）ｃｏｓθｃｏｓθ－ｓｉｎαｓｉｎθéëêêêùûúúú３西㊀北㊀工㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报第３７卷㊀㊀则侧摆后太阳帆板法线与太阳光方向夹角的余弦Ａ＝ｃ１㊃ｃ２＝ｓｉｎαｓｉｎθｓｉｎβ＋㊀ｃｏｓαｃｏｓβ＋（１－ｃｏｓα）ｃｏｓθｃｏｓθｃｏｓβ（７）㊀㊀２种特殊位置情况：当θ为０ʎ时，Ａ＝ｃｏｓβ，即此时侧摆对太阳翼与光照方向夹角没有影响；当θ为９０ʎ时，Ａ＝ｓｉｎαｓｉｎβ＋ｃｏｓαｃｏｓβ＝ｃｏｓ（β－α），此时侧摆对太阳翼与光照方向夹角影响最大㊂如图１，由于光照方向平行于ｙｏｚ面，则ｙｏｚ面将卫星在ｘｏｙ面内一个轨道周期的阳照时间和阴影时间均分，定义θɪ［－π，π］，在ｘｏｙ面内＋ｙ轴上θ＝π２，在阳照区中间；－ｙ轴上θ＝－π２，在地影区中间㊂由于ｔ为０时表示刚进入地影，则θ＝ｔ－Ｔｅ２æèçöø÷２πＴ０－π２㊀㊀俯仰是卫星绕轨道平面的法线方向进行转动，可使光学载荷长时间凝视卫星星下点某一区域，卫星在进行俯仰过程中，太阳翼将保持以轨道角速度绕卫星本体坐标系Ｙ轴跟踪太阳的模式不变，则卫星俯仰机动同样影响太阳光矢量与太阳电池阵法线的夹角，从而影响太阳电池阵的功率输出㊂根据图１所示的坐标定义，俯仰为卫星绕ｆ的转动，角度为λ，图１中未标出㊂ｃ０绕ｆ转动λ角度后的向量ｃ３计算如下ｃ３＝Ｍˑｃ０＝㊀ｃｏｓα＋（１－ｃｏｓα）ｘ２（１－ｃｏｓα）ｙｘ－ｚ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｚｘ＋ｙ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｙｘ＋ｚ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｙ２＋ｃｏｓα（１－ｃｏｓα）ｙｚ－ｘ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｚｘ－ｙ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｙｚ＋ｘ（ｓｉｎα）（１－ｃｏｓα）ｚ２＋ｃｏｓαéëêêêêùûúúúú０１０éëêêêùûúúú＝－ｓｉｎλｃｏｓλ０éëêêêùûúúú㊀㊀则俯仰后太阳帆板法线与太阳光方向夹角的余弦Ｂ＝ｃ１㊃ｃ３＝ｃｏｓβｃｏｓλ（８）３．５㊀星体对太阳电池阵的遮挡卫星进行构型设计时，应避免天线等星表突起物对太阳翼的遮挡㊂通常情况下，卫星正常姿态飞行时，在整个阳照期太阳翼绕卫星本体坐标系Ｙ轴跟踪太阳的过程中，星体不对太阳翼构成遮挡㊂但在卫星姿态机动时，尤其是在背向太阳的侧摆过程中，星体可能会对太阳翼构成遮挡，遮挡比例与太阳光与太阳帆板法线的夹角β正相关；太阳翼转动过程中，遮挡的效果也一直在变化过程中，与星表不同侧面的布局相关㊂太阳电池阵由太阳电池片先串联成单元电路，再并联后组成，每片电池上都有旁路二极管，进行电流导通作用㊂如果串联电池中的电池被遮挡，电池串会损失一定比例的电压，使得电池串的开路电压Ｖｃｐ和最佳工作点电压Ｖｍｐ降低，即使串联片数有设计余量，但一个电池串中遮挡片数过多时，当Ｖｏｐ＞Ｖｍｐ，工作点电流迅速降低，当Ｖｏｐ＞Ｖｃｐ时，工作点电流将为０，电池串向母线输出的电流为０，不再向母线输出功率㊂所以太阳电池阵的输出功率的损失与遮挡面积不成比例关系，这是由于遮挡效果与太阳电池阵布片形式间的相互关系对输出功率的损失也有影响㊂为了计算简便，将遮挡造成的太阳电池阵效率损失简化为仅与太阳光与太阳电池阵法线夹角β的相关关系，β角由太阳电池阵与轨道平面的夹角ϕ㊁侧摆角α，俯仰角λ决定，即遮挡造成的效率损失的遮挡因子ηｓｈａｄｏｗ＝ｆ（ϕ，α，λ）㊂首先根据太阳翼㊁卫星各星体表面㊁太阳三者之间的位置关系进行仿真，同时考虑侧摆机动和俯仰机动２种情况，给出在某一ϕ角下，一个轨道周期的阳照期内任意位置进行侧摆或俯仰不同角度时的遮挡效果，并取其遮挡面积最大值，即在某一ϕ角下一个轨道圈阳照期内：侧摆α角度时的遮挡面积Ｓｓｈａｄｏｗ（α）＝ｍａｘ［Ｓｓｈａｄｏｗ（α）（ｔ）］（９）㊀㊀俯仰λ角度时的遮挡面积Ｓᶄｓｈａｄｏｗ（λ）＝ｍａｘ［Ｓｓｈａｄｏｗ（λ）（ｔ）］（１０）式中，ｔ为轨道周期阳照期的任意时刻㊂根据最大遮挡面积的遮挡效果，太阳电池串受遮挡后，当Ｖｏｐ＞Ｖｍｐ，工作点电流按此时Ｉ⁃Ｖ曲线中的Ｉｍｐ２，当Ｖｏｐ＞Ｖｃｐ时，工作点电流按０㊂依此算法求解遮挡后的太阳电池阵有效发电面积与总面积的比值，即为遮挡因子㊂４增㊀刊张勇，等：太阳同步轨道卫星电源系统供电模型及任务规划方法４㊀任务规划４．１㊀任务规划流程将能源约束条件㊁蓄电池组充放电模型㊁不同条件下太阳电池阵输出功率计算模型作为输入条件，进行任务规划㊂任务规划流程如图２所示㊂图２㊀任务规划流程图其中一个任务规划周期通常指２４小时，实际应用中，以上一个任务规划周期的卫星正常姿态下星下点过赤道时太阳电池阵输出到母线的电流值，以及太阳有效光强因子，地球反照辐射，计算出当前寿命条件下太阳光正照春秋分时的太阳电池阵输出到母线的电流值，作为当前任务规划周期的输入㊂４．２㊀任务规划结果某遥感卫星采用太阳同步轨道，标称轨道的降交点地方时１０ʒ３０，轨道高度６４０ｋｍ，轨道周期９７ｍｉｎ㊂平台长期负载功耗约４００Ｗ，短期峰值负载功耗约１１００Ｗ㊂电源系统采用顺序开关分流模式的全调节母线拓扑结构㊂太阳电池采用光电转换效率ȡ２８％的三结砷化镓电池，布片面积５．６６１ｍ２；蓄电池组采用额定容量７５Ａｈ的离子电池组；电源控制器主要由分流调节模块（Ｓ３Ｒ）㊁放电调节模块（ＢＤＲ）㊁充电调节模块（ＢＣＲ）等组成，保证发射主动段㊁在轨的阴影区和阳照区母线电压都能稳定在（３１ʃ１）Ｖ，并且实现太阳电池阵能量的统一利用，优先保证负载供电，其次用于给蓄电池组充电，再多余的能量被分流㊂针对该卫星一个轨道周期内阳照期成像㊁阴影期数据回放的典型工作模式，以电源系统自身的能力为限制条件，利用上述的任务规划方法，计算不同姿态机动条件下，电源系统能够提供给短期载荷的工作时间如表１所示㊂表中的工作时间非实际任务规划的工作时间，而是表征利用上述的任务规划方法，电源系统所具备的能力㊂表１㊀某遥感卫星典型工作模式的任务规划结果序号成像时姿态机动情况总的成像工作时间／ｓ总的数据回放工作时间／ｓ１正常姿态１５６０１５６０２侧摆５ʎ１３８０１３８０３侧摆１５ʎ１０５０１０５０４侧摆２５ʎ７２０７２０５侧摆３５ʎ５７０５７０６俯仰３０ʎ１１０４１１０４５㊀结㊀论本文给出了能源约束条件模型，锂离子蓄电池组充放电过程的计算模型，以及不同条件下的太阳电池阵输出功率计算模型，并在此基础上提出了一种任务规划方法㊂该方法不以电源系统的寿命末期状态，也不以轨道光照条件的最恶劣状态，而是以任５西㊀北㊀工㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报第３７卷务发生时的当前状态作为任务规划的输入条件㊂在满足单圈能量平衡和放电深度限制条件下，最大限度的发挥了电源系统的供电能力，实现了短期载荷工作模式的任意组合，提高了卫星的使用效能㊂针对某遥感卫星的任务规划结果表明，该任务规划方法有效增加了短期载荷的工作时间和工作的灵活性㊂参考文献：［１］㊀齐昕浒，刘畅，汪明．基于动态能量平衡的成像卫星任务规划方法研究［Ｃ］ʊ第二届高分辨率对地观测学术年会，北京：中国宇航学会，２０１３ＱＩＸｉｎｈｕ，ＬＩＵＣｈａｎｇ，ＷＡＮＧＭｉｎｇ．ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＭｉｓｓｉｏｎＰｌａｎｎｉｎｇＭｅｔｈｏｄｆｏｒＥＯＳＢａｓｅｄｏｎＤｙｎａｍｉｃＥｎｅｒｇｙＢａｌａｎｃｅＣｏｎｓｔｒａｉｎｔ［Ｃ］ʊＴｈｅＳｅｃｏｎｄＡｃａｄｅｍｉｃＡｎｎｕａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＨｉｇｈＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＥａｒｔｈＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＣｈｉｎｅｓｅＳｏｃｉｅｔｙｏｆＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，２０１３（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［２］㊀马世俊．卫星电源技术［Ｍ］．北京：中国宇航出版社，２００１：２０３⁃２０４ＭＡＳｈｉｊｕｎ．ＳａｔｅｌｌｉｔｅＰｏｗｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ，ＣｈｉｎａＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓＰｒｅｓｓ，２００１：２０３⁃２０４（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［３］㊀赵春阳，王涛．空间用锂离子蓄电池充电管理技术［Ｊ］．电源技术，２００８，３２（１０）：６６３⁃６６５ＺＨＡＯＣｈｕｎｙａｎｇ，ＷＡＮＧＴａｏ．ＣｈａｒｇｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＳｐａｃｅｃｒａｆｔＬｉｔｈｉｕｍ⁃ＩｏｎＢａｔｔｅｒｉｅｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ，２００８，３２（１０）：６６３⁃６６５（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［４］㊀崔文聪，林宝军，吕从民．近地卫星电源系统能量的仿真分析［Ｊ］．计算机仿真，２００５，２２（８）：３５⁃４４ＣＵＩＷｅｎｃｏｎｇ，ＬｉｎＢａｏｊｕｎ，ＬＹＵＣｏｎｇｍｉｎ．ＥｎｅｒｇｙＢａｌａｎｃｅＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＬＥＯＳａｔｅｌｌｉｔｅᶄｓＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＣｏｍｐｕｔｅｒＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ，２００５，２２（８）：３５⁃４４（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［５］㊀鄢婉娟．太阳同步轨道卫星电源系统设计计算方法研究［Ｊ］．中国空间科学技术，２００１，２１（２）：１９⁃２５ＹＡＮＷａｎｊｕａｎ．ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＳｕｎＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＯｒｂｉｔＳａｔｅｌｌｉｔｅＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＤｅｓｉｇｎＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＳｐａｃｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００１，２１（２）：１９⁃２５（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［６］㊀穆肯德㊃Ｒ㊃帕特尔．航天器电源系统［Ｍ］．韩波，陈琦，崔晓婷，译，北京：中国宇航出版社，２０１３：１６０⁃１６１ＰＡＴＥＬＭｕｋｕｎｄＲ．ＳｐａｃｅｃｒａｆｔＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍ［Ｍ］．ＨＡＮＢｏ，ＣＨＥＮＱｉ，ＣＵＩＸｉａｏｔｉｎｇ，Ｔｒａｎｓｌａｔｏｒ．Ｂｅｉｊｉｎｇ，ＣｈｉｎａＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓＰｒｅｓｓ，２０１３：１６０⁃１６１［７］㊀汪伟．地表反照率反演及冷热源分析［Ｄ］．南京：中山大学，２０１０ＷＡＮＧＷｅｉ．ＲｅｔｒｉｅｖａｌｆｏｒＡｌｂｅｄｏｏｆＧｒｏｕｎｄＳｕｒｆａｃｅａｎｄＴｈｅｒｍａｌＥｆｆｅｃｔＡｎａｌｙｓｉｓ［Ｄ］．Ｎａｎｊｉｎｇ，ＳｕｎＹａｔ⁃ＳｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１０（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［８］㊀李小飞，乔明，陈琦．地球反照对低轨卫星太阳电池阵的影响分析［Ｊ］．航天器工程，２０１４，２３（３）：６２⁃６６ＬＩＸｉａｏｆｅｉ，ＱＩＡＯＭｉｎｇ，ＣＨＥＮＱｉ．ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅＥａｒｔｈＲａｄｉａｔｉｏｎｏｎＳｏｌａｒＡｒｒａｙｆｏｒＬＥＯＳａｔｅｌｌｉｔｅ⁃ｔｏ⁃Ｅａｒｔｈ［Ｊ］．ＳｐａｃｅｃｒａｆｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１４，２３（３）：６２⁃６６（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［９］㊀井元良，孙海涛，雷英俊．太阳同步轨道卫星太阳电池阵在轨特性分析［Ｊ］．航天器工程，２０１３，２２（５）：６１⁃６６ＪＩＮＧＹｕａｎｌｉａｎｇ，ＳＵＮＨｉａｔａｏ，ＬＥＩＹｉｎｇｊｕｎ．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＳｏｌａｒＡｒｒａｙｆｏｒＳａｔｅｌｌｉｔｅｉｎＳｕｎＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＯｒｂｉｔ［Ｊ］．ＳｐａｃｅｃｒａｆｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１３，２２（５）：６１⁃６６（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［１０］李强，孙先伟，林乐天．近地卫星地球反照系数的一种估计方法［Ｊ］．航天器工程，２０１５，２４（３）：１７⁃２１ＬＩＱｉａｎｇ，ＳＵＮＸｉａｎｗｅｉ，ＬＩＮＬｅｔｉａｎ．ＥａｒｔｈＡｌｂｅｄｏＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔＥｓｔｉｍａｔｉｏｎｔｏＬＥＯＳａｔｅｌｌｉｔｅ［Ｊ］．ＳｐａｃｅｃｒａｆｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１５，２４（３）：１７⁃２１（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）６７增㊀刊张勇，等：太阳同步轨道卫星电源系统供电模型及任务规划方法ＭｉｓｓｉｏｎＰｌａｎｎｉｎｇＭｅｔｈｏｄａｎｄＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＭｏｄｅｌｏｆＰＳＳｆｏｒｔｈｅＳａｔｅｌｌｉｔｅｉｎＳｕｎＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＯｒｂｉｔＺＨＡＮＧＹｏｎｇ，ＹＡＮＷａｎｊｕａｎ，ＳＵＪｉａｏ，ＨＡＯＪｉａｎｉｎｇ（ＤＦＨＳａｔｅｌｌｉｔｅＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌｙ，ｍｉｓｓｉｏｎｐｌａｎｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄｇｉｖｅｓｓｈｏｒｔ⁃ｔｅｒｍｌｏａｄｗｏｒｋｉｎｇｔｉｍｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｃａｐａｂｉｌｉｔｙａｔｔｈｅｅｎｄｏｆｔｈｅｓａｔｅｌｌｉｔｅａｎｄｔｈｅｗｏｒｓｔｌｉｇｈｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｌｏｗｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｓａｔｅｌｌｉｔｅ．Ａｔｆｉｒｓｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｇｉｖｅｓｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｃｈａｒｇｅａｎｄｄｉｓｃｈａｒｇｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｌｉｔｈｉｕｍ⁃ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙａｎｄｔｈｅｓｏｌａｒａｒｒａｙｐｏｗｅｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｉｎｓｕｎｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｏｒｂｉｔ．Ｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓ，ａｍｉｓｓｉｏｎｐｌａｎｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｈｉｃｈｔａｋｅｓｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓｕｐｐｌｙａｂｉｌｉｔｙａｓｉｎｐｕｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｔｔｈｅｔｉｍｅｏｆｍｉｓｓｉｏｎｅｘｅｃｕｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓａｓｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｍｉｓｓｉｏｎｐｌａｎｎｉｎｇｕｎｄｅｒｔｙｐｉｃａｌｗｏｒｋｉｎｇｍｏｄｅｏｆＥＯＳ（ｅａｒｔｈｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓａｔｅｌｌｉｔｅ）ｗｈｉｃｈｕｓｉｎｇｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄａｒｅｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅｍｉｓｓｉｏｎｐｌａｎｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄｒｅａｌｉｚｅｓａｎｙｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｈｏｒｔ⁃ｔｅｒｍｐａｙｌｏａｄｗｏｒｋｉｎｇｍｏｄｅａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｓａｔｅｌｌｉｔｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｓｙｓｔｅｍ；ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓｏｆｅｎｅｒｇｙ；ｍｉｓｓｉｏｎｐｌａｎｎｉｎｇ。

第四章 区域能源规划与区域能源系统第一节 区域能源规划原理一、综合能源规划（IRP ）原理图4-1 综合资源规划方法示意图图4-2 虚拟电厂示意图二、区域能源负荷预测图4-3 全年负荷分布曲线三、区域资源可利用量分析四、区域能源系统的选择目前常用的区域能源系统有以下几类：●集中供电，全分散供冷供热；●区域供热（DH），分散空调（按房间）；●区域供热（DH），集中空调（按建筑）；●区域供冷供热（DHC）；●区域供冷，集中供热（热源来自市政热网）；●区域供冷供热供电（DCHP）；●半分散区域供冷供热（集中供应热源和热汇水，分散使用水源热泵），又称“能源总线（energy bus）”方式；图4-4 能源总线●分布式能源、楼宇热电冷联供，通过“微网（Microgrid）”技术实现区域互联，又称“能源互联网”方式。

图4-5 微网技术第二节区域供热供冷系统一、区域供热供冷系统的概念图4-6 DHC的组成二、区域供热供冷系统的分类三、区域供热供冷系统的优缺点四、区域供热供冷在国内外的应用情况五、区域供热供冷系统的优化第三节区域热电冷联供系统一、热电冷联供的几种方式1．背压式热电（冷）联产系统2．抽凝式热电（冷）联产系统3．凝汽式热电（冷）联产系统4．汽轮机发电和离心式制冷机的热电（冷）联产系统5．燃气轮机热电（冷）联产系统二、发电的几种方式1．微型燃气轮机（Micro Turbine）2．内燃机（Gas Engine 或Diesel Engine）3．外燃机4．燃料电池（Fuel Cell）三、热电冷联供供电方案选择1．独立回路方式2．单母线主回路方式3．带母线联络断路器的单母线方式4．双母线方式四、热电冷联供供热（冷）方案选择1．蒸汽系统2．热水系统3．蒸气＋热水系统4．排气系统5．联合循环系统五、热电冷联产系统的能效。