PDF《区域综合能源系统规划研究综述》

区域综合能源系统规划研究综述 程浩忠1 ,胡枭1 ,王莉2 ,刘育权2 ,于琪2 ( 1.

电力传输与功率变换控制教育部重点实验室( 上海交通大学) ,上海市

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4 0;

2.广州供电局有限公司,广东省广州市

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2 0 ) 摘要:区域综合能源系统作为能源互联网的重要物理载体, 对提高综合能源利用效率、 消纳可再生 能源、 保障供能安全可靠及节能减排具有重要意义.对区域综合能源系统进行合理有效规划, 要打 破行业壁垒, 从技术、 政策、 地域等多方面实现突破.文中对区域综合能源系统规划中的多能耦合 理论、 负荷预测方法、 技术经济性分析、 规划优化建模与求解等关键问题进行了系统地总结归纳, 对 各问题所涉及的国内外研究现状、 存在问题及难点进行了分析与概括.结合目前最新研究进展, 概 括了全面涵盖区域综合能源系统源、 网、 荷、 储等环节的通用性能流模型、 规划模型及求解流程, 并 对未来的研究方向进行了展望. 关键词:区域综合能源系统;

能源系统规划;

多能耦合;

负荷预测;

技术经济性 收稿日期:

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修回日期:

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1 1. 上网日期:

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0 5. 国家重点研发计划资助项目(

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0 ) .

0 引言 传统的能源系统规划、 运行局限于电、 气、 热、 冷 等单一能源形式内部, 无法充分发挥能源间的优势 互补, 能源利用效率、 可再生能源消纳、 节能减排等 问题遭遇瓶 颈.针对此问题, 能源互联网( E n e r g y I n t e r n e t , E I ) [

1 ] 、 综合能源系统(integratede n e r g y s y s t e m, I E S ) [

2 ] 等概念相继被国内外学者提出并研 究, 构建了未来能源系统广泛互联、 平等 共享的愿 景, 正在推动新一轮的能源革命.E I基于 互联网 + 理念[

3 ] , 旨在利用先进的互联网思维和技术来改 造传统能源工业, 将能源与互联网深度融合;

I E S则 指在规划、 建设和运行等过程中, 通过对 能源的产 生、 传输、 转换分配、 存储、 消费等环节进行有机协调 与优化后, 形成的能源产供销一体化系统, 是EI的 物理载体[

4 ] .近年来, I E S已经得到了各国政府和 工业界的重视.瑞士于2

0 0 3年启动了 未来能源网 络愿景 项目, 提出未来能源网是电、 气、 热、 冷等形 式能源耦合[

5 ] ;

美国于2

0 0 7年颁布了能源独立和安 全法, 明确要求电力和天然气系统必须开展联合规 划[ 6] ;

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0 9年加拿大国会审议并通过了旨在助推该 国I E S相关研究的报告, 将构建覆盖加拿大全国的 社区综 合能源系统(integratedc o mm u n i t ye n e r g y s y s t e m, I C E S) , 将推进I C E S技术研究和工程建设 列为2

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0 5 0年的国家能源战略, 同时启动了多 项重大课题[ 7] .而中国近年来随着 工业园区多元 用户互动的配用电系统关键技术研究与示范 等多 个国家重点研发计划项目立项, 已从国家层面正式 开启对I E S的全面探索.2

0 1 7年, 国家电网有限公 司和南方电网有限公司陆续发文, 明确提出推进由 电能供应商向综合能源服务商的全面转变. 根据地理因素与能源发/输/配/用特性, 可将综 合能源系统分为跨区级、 区域级和用户级[ 8] .跨区 级I E S以大型输电、 气等系统作为骨干网架, 主要 起能源远距离传输作用;