[发明专利]用于确定能源系统的设计的方法和能源系统

说明书

本发明提出一种用于借助优化方法来确定能源系统的设计的方法，该方法至少包括以下步骤：‑借助根据参数的概率分布(42)对值(421)进行提取，来提供优化方法的至少一个参数的多个值(421)；‑针对参数的每个值(421)分别规定能源系统的单个目标函数；‑借助单个目标函数形成总目标函数；和‑借助优化方法将总目标函数极值化。此外，本发明还涉及一种能源系统。

技术领域

本发明涉及一种用于借助优化方法确定能源系统的设计的方法。此外，本发明还涉及一种能源系统，其部件根据本发明的方法或其实施方式中的一个进行设计。

背景技术

能源系统、例如多模态能源系统，为例如建筑物、工业设施或私人设施的耗能器提供至少一种能量形式，其中，提供尤其可以通过不同的能量形式的转换，借助不同的能量形式的传输和/或通过所存储的能量形式进行。换言之，不同的能量形式、特别是热、冷和/或电能，借助(多模态)能源系统在其产生、其提供和/或其存储方面进行耦合。

已知借助能源系统设计方法来尽可能最佳地设计能源系统。为此，通常使用能源系统的数学模型，该数学模型可以实现借助数值优化方法关于目标函数来优化能源系统。为此，通常需要多个参数(输入参数)，例如负载曲线的预测和/或状态测量，以使数学模型参数化。在此，确定性地预先给定参数化所需的参数，例如负载时间序列、能源价格和/或天气数据。由此，基于确定性的参数对能源系统同样进行确定性的优化。

能源系统设计方法例如从Sebastian Thiem等人于2017年在《能源(Energy)》，第133卷，第691-709页的文件“Project-level multi-modal energy system design-Novelapproach for considering detailed component models and example case study forairports，项目级多模态能源系统设计-考虑详细的部件模型和机场案例研究的新方法”中已知。

在已知的能源系统方法中，需要对参数的值的未来发展做出假设。例如，不知道燃气价格在未来如何发展。因此，未来的燃气价格的值通过合理性假设进行确定。在已知的能源系统设计方法中，仅考虑了合理的燃气价格的值。然而，由此使尽可能最佳地设计能源系统变得困难，因为该设计可能在很大程度上取决于已经做出的看似合理的假设。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种改善的能源系统设计方法。

上述技术问题通过具有独立权利要求1的特征的方法以及通过具有独立权利要求10的特征的设备来解决。本发明的有利的实施方式和扩展在从属权利要求中给出。

根据本发明的用于借助优化方法来确定能源系统的设计的方法至少包括以下步骤：

-借助根据参数的概率分布对值进行提取，来提供优化方法的至少一个参数的多个值；

-针对参数的每个值分别规定能源系统的单个目标函数；

-借助单个目标函数形成总目标函数；和

-借助优化方法将总目标函数极值化。

根据本发明的用于确定能源系统的设计的方法相应于能源系统设计方法，或者可以将其称为能源系统设计方法。借助根据本发明的方法来确定能源系统的设计、特别是对其部件的确定。

能源系统的设计可以包括对能源系统所具有的部件的确定和/或决定和/或规定。此外，能源系统的设计可以包括其部件的尺寸和/或容量、部件的成本(例如能量存储器的成本)、能量流和/或功率流。换言之，在确定系统参量或特征参量的尽可能最优的值的意义上，在优化中可以考虑能源系统的任意系统参量和/或表征能源系统的任意特征参量。对系统参量和/或特征参量的考虑可以借助将其引入单个目标函数或总目标函数中进行。