面向用户的能源互联网规划设计关键技术分析
- 格式:docx
- 大小:89.16 KB
- 文档页数:8
面向园区综合能源系统的多能互补优化设计摘要:我国幅员辽阔,地大物博,各种自然资源品类丰富,储量巨大。
但是我国作为传统的农业大国,国家工业化水平整体偏低。
同时我国最为世界上人口最多的国家,虽然有丰富的资源储备,但是人均占有量却少之又少。
受自然资源分布不均衡与人口、居住地、技术等因素的影响,我国能源现下面临的主要问题就是利用率低、浪费严重、对环境不友好、经济收益差等。
综合能源系统的提出其目的首先要解决的就是在能源输出端(客户端)经过优化配置,达到经济收益和能源利用率最大化。
本文通过基于多能互补模式的综合能源系统的框架设计,经过实验与传统模式对比发现较之有60%的优化提升。
证明了本文设计的科学性、合理性和实用性。
关键词:多能互补;分布式能源系统;综合能源;系统设计;系统评价1.绪论上世界80年代,我国开始对外开放。
时至今日,我国经济建设成就有目共睹。
21世纪初开始,我国提出可持续发展和环境保护两项基本国策保证我国经济建设健康良性发展。
绿色纯天然、低碳经济、环保无污染等口号受到社会的积极响应,生活中最重要的能源——电力也在我国电力科研单位的带领下积极进行智能电网的构建创新。
而园区作为复杂的综合能源用户,电、气、冷、热这四种需求如何高效利用、实现最大受益也是现下科研领域的热点话题。
其中,基于园区综合能源系统的多能互补技术因为极大的创新性和实用价值受到了科研领域和能源单位广泛关注[1,2]。
最近几年,中国快速推进基于互联网的智能能源供给系统建设,在许多地区斥资推进多能互补、高度集成的综合能源系统示范工程实施,这是我国能源系统供给侧改革的重要内容。
综合能源多能互补系统实则是在实现多种能源综合利用时实现利用率最大化、收益最大化、系统结构最简化的一种能源可持续绿色发展的新技术,这其中有多种能源的直接利用、转化利用、存储等复杂、随机的过程,是设计过程中的难点问题。
此次探究提出了面向园区的综合能源系统多能互补优化模型,并就综合能源系统设计这一课题进行探究讨论。
综合能源服务企业发展战略规划与实施方案第一章综合能源服务企业发展战略规划概述 (3)1.1 企业现状分析 (3)1.2 发展战略目标 (3)1.3 发展战略原则 (4)第二章市场分析与竞争态势 (4)2.1 市场需求分析 (4)2.1.1 市场规模及增长趋势 (4)2.1.2 用户需求特征 (4)2.1.3 市场需求潜力 (5)2.2 市场竞争格局 (5)2.2.1 市场竞争现状 (5)2.2.2 竞争对手优势与劣势分析 (5)2.3 市场发展趋势 (5)2.3.1 新能源技术的广泛应用 (5)2.3.2 节能环保政策的支持 (5)2.3.3 智慧能源的发展 (6)2.3.4 市场竞争加剧 (6)第三章企业核心能力构建 (6)3.1 技术创新能力 (6)3.1.1 技术创新战略定位 (6)3.1.2 技术创新体系建设 (6)3.1.3 技术创新成果转化 (6)3.2 服务能力提升 (6)3.2.1 服务模式创新 (6)3.2.2 服务质量控制 (7)3.2.3 客户满意度提升 (7)3.3 人才队伍建设 (7)3.3.1 人才培养战略 (7)3.3.2 人才选拔与激励 (7)3.3.3 人才队伍建设与企业发展相结合 (7)第四章产业布局与区域发展 (7)4.1 产业布局策略 (8)4.2 区域发展战略 (8)4.3 合作与拓展 (8)第五章资源整合与协同发展 (9)5.1 资源整合策略 (9)5.2 产业链协同 (9)5.3 跨界合作 (9)第六章营销策略与品牌建设 (10)6.1.1 市场定位 (10)6.1.2 产品策略 (10)6.1.3 价格策略 (10)6.1.4 渠道策略 (10)6.2 品牌战略 (10)6.2.1 品牌定位 (10)6.2.2 品牌理念 (11)6.2.3 品牌形象 (11)6.3 品牌传播 (11)6.3.1 传播渠道 (11)6.3.2 传播内容 (11)6.3.3 传播效果评估 (11)第七章企业运营管理与优化 (12)7.1 组织架构优化 (12)7.1.1 构建高效组织架构 (12)7.1.2 完善内部沟通机制 (12)7.2 运营流程优化 (12)7.2.1 完善项目管理体系 (12)7.2.2 提高运营效率 (12)7.3 成本控制与效益提升 (13)7.3.1 成本控制策略 (13)7.3.2 效益提升措施 (13)第八章财务战略与资本运作 (13)8.1 财务战略规划 (13)8.1.1 财务战略目标 (13)8.1.2 财务战略措施 (13)8.2 资本运作策略 (14)8.2.1 资本运作原则 (14)8.2.2 资本运作策略 (14)8.3 融资与投资 (14)8.3.1 融资策略 (14)8.3.2 投资策略 (14)第九章企业风险管理与内部控制 (15)9.1 风险管理策略 (15)9.1.1 风险识别与评估 (15)9.1.2 风险防范与控制 (15)9.1.3 风险应对与处理 (15)9.2 内部控制体系 (15)9.2.1 内部控制目标 (15)9.2.2 内部控制制度 (16)9.2.3 内部控制实施与监督 (16)9.3 法律法规遵守 (16)9.3.1 法律法规培训 (16)9.3.3 法律法规整改 (16)第十章实施方案与监测评估 (16)10.1 实施步骤与时间表 (16)10.1.1 项目启动阶段 (16)10.1.2 资源整合与合作伙伴确定阶段 (17)10.1.3 技术研发与产品开发阶段 (17)10.1.4 市场推广与运营阶段 (17)10.1.5 项目评估与优化阶段 (17)10.2 保障措施 (17)10.2.1 组织保障 (17)10.2.2 资金保障 (17)10.2.3 技术保障 (17)10.2.4 法律保障 (18)10.3 监测评估与调整 (18)10.3.1 监测评估指标体系 (18)10.3.2 监测评估流程 (18)10.3.3 调整与优化 (18)第一章综合能源服务企业发展战略规划概述1.1 企业现状分析综合能源服务企业在我国能源转型和产业升级的大背景下,逐渐崭露头角。
多能互补分布式能源与综合能源管理系统优化调度摘要:综合能源系统(IntegratedEnergySystem,IES)是指在规划、设计、建设和运行等过程中,对各类能源的产生、传输、存储、消费等环节进行有机协调与优化的社会综合能源产供销一体化系统。
综合能源系统以其灵活性、可靠性好,能源利用效率高,近年来在国内外应用愈加广泛。
关键词:多能互补;分布式能源;综合能源管理;互联网+智慧能源系统引言低碳化、智能化、高效化成了当今世界能源发展的大趋势。
多能参与、多目标优化、多变量控制的综合能源协同调度策略和数字化综合能源管廊的协同传输极大地促进了能源行业的发展同时实现了能源与信息等领域的技术融合与发展。
如今,以冷、热、电联供系统(combinedcoolingheatingandpower,CCHP)为依托,纵向考虑源-网-荷-储四个部分的区域综合能源系统(regionalintegratedenergysystem,RIES)实现了能源的梯级利用,提高了能源的利用率和区域的经济效益。
1综合能源系统结构综合能源系统并不是一个全新的系统,它以传统电力系统为核心,利用风、光、气等多种可再生资源,整合供冷/热、供气系统,从而实现了冷、热、电、气的协同供应。
典型的综合能源系统可以分为:能源供应端、能量转换设备、能量储存装置、能量输配系统和用户终端。
其中,能源供应端通常包含不止一种形式的能量,以发电为例,能源供应可以通过风光发电、燃气发电或传统的化石燃料发电等方式。
供应能源的多元化也保证了发电的可靠性,当某一能源供应端供能不足时,其他几种供能端能够实现能量的及时补足。
能量转换设备如电转气机组、燃气轮机、热泵、锅炉等设备能够实现不同形式的能量之间的转换,在能量不断从高品位到低品位降低的过程中,实现能量梯级利用的最大化。
能量储存设备的不断发展,减少了能量的大量浪费现象,在能量过剩时将其储存起来,便于后续能量短缺时的调节,提高了系统的灵活性。
计算机网络技术发展现状及趋势分析计算机网络技术是现代信息社会的重要组成部分,它的发展和应用已经深刻地改变了我们的生活方式和工作方式。
本文将探讨计算机网络技术的发展现状和未来趋势。
一、计算机网络技术的发展现状1、互联网的普及和发展随着互联网的普及和发展,计算机网络技术已经深入到各个领域。
人们可以通过互联网进行信息搜索、交流、购物、学习等各种活动,这使得我们的生活更加便捷和高效。
同时,互联网的发展也促进了企业间的合作和竞争,推动了经济的发展。
2、移动网络技术的进步随着移动设备的普及,移动网络技术也得到了快速发展。
4G、5G等移动通信技术的不断升级,使得人们可以在任何时间、任何地点连接到网络,获取信息和服务。
同时,移动设备的功能也越来越强大,满足了人们多样化的需求。
3、云计算技术的发展云计算是一种基于互联网的计算模式,它将数据和应用程序存储在远程的服务器上,并通过网络进行访问和使用。
云计算技术的发展,使得企业和个人可以更加方便地存储和处理大量数据,降低了IT成本,提高了工作效率。
二、计算机网络技术的未来趋势1、物联网技术的发展物联网是指通过各种传感器、RFID等技术,将物理世界与互联网连接起来,实现信息的交互和共享。
随着物联网技术的发展,未来的计算机网络技术将更加注重对物理世界的感知和控制,促进智能化的发展。
2、人工智能技术的应用人工智能技术是当前研究的热点之一,它可以通过机器学习和深度学习等技术,实现对数据的自动分析和处理。
随着人工智能技术的应用,未来的计算机网络技术将更加智能化,能够更好地满足人们的需求。
3、区块链技术的应用区块链是一种去中心化的分布式数据库技术,它可以实现数据的不可篡改和透明性,提高数据的安全性和可信度。
随着区块链技术的应用,未来的计算机网络技术将更加注重数据的安全性和可信度,实现更加安全可靠的网络通信。
三、总结计算机网络技术的发展已经深刻地改变了我们的生活方式和工作方式。
未来,随着物联网、和区块链等技术的发展,计算机网络技术将更加智能化、安全可靠和高效。
智能电网涉及的关键技术及应用1智能电网的技术概况智能电网是为了实现能源替代和兼容利用,它需要在创建开放的系统和建立共享的信息模式的基础上,整合系统中的数据,优化电网的运行和管理。
它主要是通过终端传感器将用户之间、用户和电网公司之间形成即时连接的网络互动,从而实现数据读取的实时(real-time、高速(high-speed、双向(two-way的效果,整体性地提高电网的综合效率。
它可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合,遇到电力供应的高峰期之时,能够在不同区域间进行及时调度,平衡电力供应缺口,从而达到对整个电力系统运行的优化管理;同时,智能电表也可以作为互联网路由器,推动电力部门以其终端用户为基础,进行通信、运行宽带业务或传播电视信号。
2009年6月27~28日,第一届智能电网研究论坛在天津大学召开。
论坛共安排了十四个学术报告,从智能电网的基本理念、技术组成、设备需求等多个角度对我国智能电网的建设和发展进行了探讨。
天津大学余贻鑫院士的报告为―智能电网的原动力、技术组成和实施路线‖。
报告中提出,系统安全稳定运行、需求侧管理、分布式电源等是推进智能电网建设的原动力。
智能电网是综合应用通讯、高级传感器、分布式计算等技术,提高输配电网络的安全性、可靠性和效率。
华中科技大学程时杰院士在―储能技术及其在智能电网中的应用‖的报告中指出,在可再生能源发电所占比例较大的电力系统中,储能技术的应用是解决如何保证系统正常运行这个难题的一条可行的途径。
并提出了智能电网对储能系统的基本要求,即足够大的储能容量、足够快的功率响应速度、足够大的交换功率、足够高的储能效率、足够小的放电周期、足够长的使用寿命、足够小的运行费用。
天津大学电气与自动化工程学院院长王成山教授作了―分布式电源、微网、智能配电系统‖的报告,分别对分布式电源、微网和智能配电系统的关键技术、应用以及存在的问题进行了介绍,并分析了三者之间的关系。
多能互补集成优化技术导则目录目录 (2)前言 ...................................................... 错误!未定义书签。
1. 范围 (3)2. 规范性引用文件 (3)3. 术语、定义与缩略语 (4)4. 基本原则 (5)4.1.因地制宜 (5)4.2.源荷协同 (5)4.3.多方共赢 (5)4.4.可再生能源优先利用 (5)5. 多能互补系统模型 (5)5.1.适用范围 (5)5.2.类型 (5)5.3.选择方式 (6)5.4.层次关系 (6)5.5.模型架构 (6)5.6.模型要求 (7)6. 多能互补集成优化技术要求 (8)6.1.多能互补集成优化流程 (8)6.2.规划设计方法 (8)6.3.多能互补系统运行技术要求 (8)6.4.多能互补控制系统技术要求 (9)7. 多能互补系统评价指标体系 (10)7.1.指标体系构成 (10)7.2.技术评价指标 (10)7.3.经济效益评价指标 (10)7.4.社会效益评价指标 (10)7.5.评价方法 (10)附录A(规范性附录)多能互补集成优化流程 (12)附录B(规范性附录)符号说明 (13)附录C(规范性附录)指标计算公式 (14)多能互补集成优化技术导则1.范围本标准规定了多能互补集成优化技术的术语和定义、基本原则、多能互补系统模型、技术要求及多能互补系统评价指标体系。
本标准适用于以多能互补为特征的‘源-网-荷-储’系统的规划、设计、建设和评估。
2.规范性引用文件GB/T 14909 能量系统㶲分析技术导则GB/T 15910 热力输送系统节能监测GB/T 17522 微型水力发电设备基本技术要求GB 19577 冷水机组能效限定值及能效等级GB/T 20513 光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则GB/T 21369 火力发电企业能源计量器具配备和管理要求GB/T 23331 能源管理体系要求GB/T 2589 综合能耗计算通则GB/T 28751 企业能量平衡表编制方法GB/Z 28805 能源系统需求开发的智能电网方法GB/T 30716 能量系统绩效评价通则GB/T 32128 海上风电场运行维护规程GB/T 33757.1 分布式冷热电能源系统的节能率第1部分:化石能源驱动系通GB/T 34129 微电网接入配电网测试规范GB 50366 地源热泵系统工程技术规范GB/T 50065 交流电气装置的接地设计规范DL/T 476 电力系统实时数据通信应用层协议DL/T 5137 电测量及电能计量装置设计技术规程DL/T5438 输变电工程经济评价导则DL/T 559 220kV~750kV电网继电保护装置运行整定规程DL/T 860.7420 电力企业自动化通信网络和系统第7-420部分:基本通信结构分布式能源逻辑节点DL 890.452 能量管理系统应用程序接口(EMS-API)T/CEC 101.1 能源互联网第1部分:总则T/CEC 106 微电网规划设计评价导则IEC 529 防护等级IEC 60870-5 远动设备及系统传输规约IEC 870-5-101 远动设备及系统传输现约基本远动任务配套标准IEC 870-5-102 电力系统中传输电能脉冲计数量配套标准IEC 870-5-103 远动设备及系统传输规约保护通信配套标准IEC 870-5-104 远动网络传输规约IEC TR63043 可再生能源发电功率预测3.术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
Sweeping over the Management | 管理纵横MODERN BUSINESS现代商业86以“能源互联网”建设为目标的“放管服”赋能基层管理体系构建杨建伟 李宏国网重庆市电力公司合川供电分公司 重庆 401520当前我国能源发展处于跨越转型的关键期,随着“四个革命、一个合作”能源安全新战略的贯彻实施,外部监管形势和改革环出现了新变化,国家发改委对电价政策提出新要求。
国网电力公司一方面面临着经营性业绩指标偏低、职工缺乏参与企业经营管理意识等经营压力。
另一方面存在制度体系不健全、外部环境竞争优势不足等问题,治理能力也有待改善。
为了提升公司经营实力和治理能力,需要国网省级电力公司深入贯彻落实“放管服”改革举措,助力公司实现由传统产业模式向更加精益化、数字化的新型管理模式转换,找准改善公司经营状况和推进公司治理体系现代化的着力点和突破口。
因此,以贯彻落实“具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略为目标,以深化“放管服”改革为引领,通过聚焦“新基建”、贯通“数据流”和布局“产业链”放管服赋能基层,探索靶向“能源互联网”的赋能基层管理体系的构建路径与方法具有重要的实践意义。
围绕能源互联网建设的战略目标,省级电力公司要把握能源建设趋势,紧抓当前发展机遇,以基层单位实际情况为依据,科学设立“放管服”事项清单,合理引导基层改革方向。
授权赋能基层,人财物灵活调动,提高基层单位发力“新基建”的主动性与自主权,打通各类能源互通渠道;统领“放管”有序,绩效质量齐抓,稳中有进贯通“数据流”;科学合理布局“产业链”,推进各类能源信息互通、优势互补。
三大体系各有侧重、层层递进,能源互联统筹一体、稳步推进,助力建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业,如图所示。
一、聚焦“新基建”,构建能源网架体系“新基建”是创新发展的历史机遇,也是组织协同的重大挑战。
聚焦“新基建”,重点在省级公司;构建“能源互联网”,难点在各基层单位。
面向用户的能源互联网规划设计 关键技术分析
面对全球化石能源的不断开发和消耗,能源短缺、环境污染等问题日益显著。为满足绿色环保的可持续发展需求,能源互联网的概念一经提出,便成为社会各界关注的焦点。 能源互联网是以电能为核心,集成热、冷、燃气等能源,以互联网技术和清洁能源发电技术为基础,协调多种能源的生产、传输、分配、存储、转换、消费及交易,具备高效、清洁、低碳、安全特征的开放式能源互联网络。能源互联网的发展可有效提高分布式清洁能源的接入消纳,实现可再生能源的优化配置和高效利用。 面向用户的能源互联网,也可叫作微能源网,作为能源互联网的形式之一,是在一个直接面对用户的相对较小且有明确边界的区域内建设的能源互联网。微能源网为终端用户提供电、热、冷、气等多种能源供应,对用户用能可靠性和能源网络的安全稳定运行有重要影响。本文通过探究微能源网规划设计的关键技术,分析微能源网的主要构成、能源供需平衡分析、设备配置、多能流计算等内容,保障微能源网在前期规划设计阶段具备科学合理的技术依据,为微能源网工程的规划建设和应用发展奠定基础。 1微能源网构成 微能源网主要利用风电、光伏、燃气等分布式能源和储能系统,通过不同能源网络,实现用户电、热、冷、气的多种能源供应。根据能源的生产、传输、分配和储存等环节,微能源网的构成从“源、网、荷、储”可分为如下几个部分。 1.1分布式能源 分布式能源是微能源网中能源的生产供应环节,在用户邻近处生产电、热、冷、气等不同能源形式,保障用户的充足能源供应。微能源网利用的分布式能源主要包括风电、光伏、地热等清洁能源,普遍具有储量大、污染少等特点,具备替代传统化石能源的良好条件。 风能和太阳能作为目前我国重点发展的清洁能源,在分布式能源应用中占据较大比重。太阳能光伏发电规模相对较小,资源丰富,在分布式发电应用中更加适用于居民小区、工业园区等。因此,在城市微能源项目中,光伏发电是最为常见的分布式能源。 地热能是储存在地下岩石和流体中的热能,既可以用来发电,也可以用来供热和供冷。由于地热能的节能性和环保性,地热发电、地热供暖以及地热能在其他方面的应用技术不断发展和成熟 天然气是一种现对于其他化石能源较为清洁的能源,采用天然气作为分布式能源,可以极大程度减少煤炭和石油的用量,减少污染物排放,有助于减少酸雨形成,缓解地球温室效应,从根本上改善环境质量,在未来的社会发展中占据重要地位。 1.2能源网络 微能源网直接面向用户传输供应电、热、冷气等,根据传输能源类型的不同,能源网络可分为供电网络,供热、冷网络以及供气网络。 供电网络为架空电力线路和电力电缆构成,为满足城市发展需求,优先采用电缆。供电网络应满足电网N-1运行要求,在能源短缺、能源过剩或紧急能源调度等条件下,应确保微能源网可靠供电。 供热、冷网络为供热、冷管网。供热、冷管网利用介质一般为水。管网的布局应结合微能源网近、远期建设的需要,综合热、冷负荷分布,热、冷源位置、道路条件等多种因素确定。若微能源网供热面积较大时,为确保供热效率和品质,供热系统常采用多热源供热,热力网干线可连接成环状管网。 供气网络应符合当地总体发展规划,遵循合理利用压力降的原则,通过水力计算确定。同时燃气网络应充分考虑与微能源网内供电网络,供热、冷网络的协同供能特性。 1.3能源负荷 能源负荷作为能源的消费用户,在微能源中一般包括电负荷,热、冷负荷和燃气负荷。 1.4储能系统 微能源的储能系统主要用于提高能源利用率和可靠性,实现清洁能源的高比例渗透和有效消纳。微能源网储能装置一般包括电储能系统,储热、冷系统,储气系统或其他形式。 储能系统的配置容量应根据微能源网运行策略和能量平衡分析进行确定,同时确保多种能源的最优接入和协调运行。但用能负荷需求存在较大波动时,储能系统还应具备自动调节的功能,满足微能源网的安全稳定运行。 2能源供需平衡分析 能源供需平衡分析是微能源规划设计中的重要环节,也是各类能源设备配置的前提条件。能源供需平衡分析主要包括了微能源网的供能资源分析、用能需求分析和能量平衡分析。 2.1供能资源分析 供能资源分析应综合考虑工程所在当地可和外部可利用的能源资源,重点分析风能、太阳能、地热能等可再生能源的储藏量,同时需对未来一段时间的能源供给能力进行预测。 风能、太阳能、地热能等资源应结合微能源当地区域气象数据、水文数据、资源评估资料等因素,分析各类资源的丰富程度、储存量和可开发量等。考虑到地热能位于地下,在对微能源网的地热能资源条件进行分析时,应对项目工程的场地状况调查,并对地热能资源条件进行勘察,根据勘测结果进行分析评估。 2.2用能需求分析 用能需求分析即是对微能源网内的电、热、冷、气等负荷需求进行预测分析。在预测分析中,应结合历史负荷统计数据和能源建设规划,对不同类型能源采用不同的合适的负荷预测方法进行分析。负荷计算时,需考虑需用系数、同时系数等因素影响。 微能源网是将不同类型的分布式能源综合在一个相对较小的区域,为用户提供电、热、冷、气等多种能源的供应,强调多种能源互补应用、能源梯次和循环利用,以提高能源利用效率。因此,在用能需求分析时,应考虑不同分布式能源的耦合互补因素,建立不同能源以及相互间的需求预测模型,以确保分析结果的准确性。 2.3能量平衡分析 能量平衡是在供能资源和用能需求的基础上进行分析的。由于不同类型能源品类不同,能量平衡分析可按照电、热、冷、气等单一能源品类分别进行,且每个能源品类的平衡应使各类供能方式叠加后满足负荷需求。另一方面,能量平衡分析还应考虑不同能源品类之间的耦合转换,考虑供应能力富余的能源品类向供应能力紧张的能源品类转换,通过建模仿真计算,优先利用风电、光伏等清洁能源,以实现清洁能源的最优配置。 3设备配置 微能源的主要设备包括分布式发电机组,热、冷源设备,气源设备,储能设备以及能源综合供给设备等。 分布式电源为微能源网供电,确保电负荷安全可靠的用电需求。在微能源网中,分布式电源应优先采用风电、光伏等清洁电源发电。分布式发电机组应靠近负荷中心,就近接入供电变压器,同时应满足电网和用户对电能质量的要求。 热源设备一般采用地热、余热等作为制热设备的供热热源,以满足国家节能减排和环保政策的要求。热泵技术是目前较为常用的制热技术,将低品位热源的热能转移到高品位热源。冷源设备则一般通过热泵机组的逆循环进行制冷。 地源热泵是利用浅层地热资源的、既可供热又可制冷、高效节能的供暖设备。冬季,把大地中的热量取出来提高温度后供给给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来释放到大地中去。地源热泵应用少量的高品位能源,实现由低温位热能向高温位热能转移,充分利用了分散的低温位热源,提升了能源生产效率。 气源设备主要利用天然气作为气源。随着制氢技术的发展,氢能作为绿色无污染能源是未来较有潜力的能源载体,从而水电解制氢设备也逐渐开始应用。 储能设备一般包括储电设备,储热、冷设备,储气设备等。储能设备的容量配置和建设规模应在能源供需平衡分析的基础上,综合考虑不同能源间的耦合特性、分布式能源配置、能源价格、供能可靠性等因素进行技术经济分析确定。 能源综合供给设备是指有多种能源形式输出的设备,较为常用的是冷热电三联供。冷热电三联供是基于能源梯级综合利用思想,用于满足用户对电、热、冷等不同能源需求的能源供应系统 4多能流计算 微能源网为终端用户提供电、热、冷、气等多种类型能源供应,在源、网、荷等环节实现了不同类型能源的耦合。因此,微能源网的多种能量流的分布计算[2]对其规划设计和运行控制具有重要意义。 多能流计算首先应跟工程实际分布建立电力子系统、热力子系统、天然气子系统的仿真模型。一般来说,电力子系统中主要分布式清洁电源为主要电源,产生的电能经过供电网络传输送达电力用户。热力系统包含热源、供热管网以及热负荷,传输介质是水或蒸汽,温度较高的传输介质将热量从热源经供热管道输送到热负荷处,通过散热器将热能传输给用户后温度降低,再经回热管道重新流回热源。天然气系统由气源、供气管道、压缩机和气负荷组成,一般采用燃气轮机驱动或电动机驱动的压缩机以保证天然气的供给压力。同时,还需基于不同能源运行策略,建立各种储能系统的仿真模型。 目前,不同能源领域,已有广泛使用的求解模型和算法,如电力系统中的基于节点导纳矩阵的潮流计算方法,水力计算中的解环方程法、解节点方程法和解管段方程法[3]。微能源网的多能流计算方法多采用牛顿拉夫逊发进行求解。 5微能源案例应用解析 某地高新技术工业园区,建设制造业、软件业、高新技术孵化等产业服务区。园区拟建立微能源项目,为园区用户提供电、热、冷、气等能源供应。相关设备配置如下所示。
微能源网项目示意图 5.1电力供应 项目内部采用小型分布式风电和分布式光伏发电,配置储能系统;同时接入外部电网,确保电力供应可靠充足。 园区内建设电动汽车充换电设施,满足电动汽车充换电要求。 5.2热、冷供应 考虑工程实际情况,集中供热、供冷的主要区域为商业和部分研发区域,分散供热、供冷为园区部分居民用户。集中供热采用三联供、燃气锅炉、地源热泵,同时配置蓄热式电锅炉调峰;集中供冷采用三联供、冷水机组、地源热泵,同时配置冰蓄冷调峰。 居民采暖采用燃气锅炉,供冷采用分体式空调。 5.3燃气供应 根据微能网用户的用气需求,靠近气源用户和管网规划新建一座天然气高调站。 5.4能源网络 根据能源就近供应、安全可靠供能的原则,微能源电网采用大容量截面电缆敷设方式,电网结构满足N-1运行要求,确保在任一元件因故障退出运行的条件下,仍能保证用户可靠的电力供应。热力管网间相互联通。中心区域不再从外部接入热力管网,热、冷用户负荷主要从园区内部的地源热泵、三联供站、燃气锅炉房、冷水机组及分体式空调进行供应。 6结论 微能源网作为一种面向用户供能的能源互联网终端系统,为用户提供电、热、冷、气等多种能源供应,确保清洁能源的高效利用。本文通过分析微能源网构成、能源供需平衡分析、微能源网设备配置以及多能流计算等内容,对微能源网规划设计阶段的关键计算进行了探究。通过微能源项目的案例解析,明确了微能源网的整体框架体系和具体内容组成,为未来微能源网的规划建设和应用发展奠定基础。