[发明专利]一种计及电能替代效果的园区级综合能源系统优化方法

说明书

一种计及电能替代效果的园区级综合能源系统优化方法，包括：对园区级综合能源系统各单元进行建模，建立园区综合能源系统评价指标体系，构建组合赋权模型，确定最优权重，对园区综合能源系统建设方案进行评级评分，对园区级综合能源系统建设方案进行分析及优化。本发明综合考虑了经济性、可靠性、环保性、能效性和社会性等准则，为园区级综合能源系统建立了一套科学合理的评价指标体系和方法，实现综合能源系统建设方案的合理性评估及方案优选。从而为工业产业园区的规划和建设提供了技术支撑，对实现园区多能互补、提升能源利用效率和建设绿色清洁消费模式具有重要意义。

技术领域

本发明涉及综合能源系统建设方案的评估优化领域，具体地，涉及一种考虑电能替代实施效果的综合能源园区综合能源系统优化方法。

背景技术

相比于传统的能源分供系统，以电网为主、整合不同质能源、融合大量分布式可再生发电装置和分布式储能装置的综合能源系统在统筹协调多种类型能源的利用、实现系统全寿命周期优化、提高能效等方面具有明显优势，并成为了当下研究的热点。综合能源系统实现了各类能源之间耦合与分配关系的有机融合，在供能环节协调可再生能源和传统化石能源的出力以最大程度开发新能源发电，在用能环节推进多能互补以实现能效最大化，是保证国家能源安全稳定和可持续发展的有效措施。根据服务范围和对象的不同，综合能源系统可分为园区级、区域级和跨区域级三种类型。其中，工业产业园区因具有负荷密度大、负荷种类多、对供能可靠性要求较高、对节能减排需求迫切等特点而成为综合能源系统规划、评估、建设和投产的重要应用对象之一。

近年来，对园区级综合能源系统的规划、评估、优化运行等方面的研究越来越多且已取得很多成果，但随着对综合能源系统概念认知和实践落实的不断进步，现有方法也存在以下问题：

一、现有研究主要聚焦于园区级综合能源系统的优化运行调度和设备优化配置，或是对已建成方案的后评价研究，对综合能源系统规划阶段初选方案的综合评估和优选排序较少提及。

二、现有关于能效指标的研究多是针对单一维度或针对单一类型的能源转换和存储设备，如P2g设备、CCHP系统等，对于含有多类型能源耦合装置且相互存在约束关系的园区级综合能源系统并不完全适用。

三、目前构建的评价指标多考虑技术经济性、能源利用率、社会环境等准则，并未全面考虑园区级综合能源系统建成带来的多方面效益效果，易出现评估结果偏差，尚无法满足包含多能耦合互补特性的“源-网-荷-储”一体化的综合能源系统综合评价的需要。

由于电能具有清洁、安全、优质、便于传输等特点，目前我国正积极推进电能替代战略的发展与普及工作。“源-网-荷-储”一体化的园区级综合能源系统着眼于能源生产、传输、储存、转换和消费过程，在能源生产环节实现清洁能源替代一次能源，在能源转换和消费环节使用耦合设备将各种一次能源转换为二次能源电力，促进资源友好、环境友好型社会发展，构建以电能为主的绿色能源消费模式，与电能替代战略具有相似的内涵和目标。

因此，如何全面分析园区级综合能源系统影响因素，计及电能替代效果，综合考虑投资、环境、能效、可靠性等指标，提出指标的量化计算方法，并采用科学合理的评价方法，对建设方案进行优化，并选择最优方案，推动综合能源系统和电能替代战略的协同发展，从而为工业园区的建设和发展提供理论和技术支撑成为了当下亟需解决的研究课题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种计及电能替代效果的园区级综合能源系统优化方法，构建全面、科学、合理的评价指标体系，提出指标的量化计算方法，并采用科学合理的评价方法为工业园区建设和发展提供技术支撑，具有良好的应用前景。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种计及电能替代效果的园区级综合能源系统优化方法，其特征在于，包括：

园区级综合能源系统各单元建模步骤S110：