综合能源规划方法及工程应用路径思考Contents一、综合能源系统概述三、基于优化算法的双层优化规划方法二、综合能源传统规划方法四、传统和优化算法相结合的规划方法五、结语一、综合能源系统概述一综合能源系统概述提出的背景低效率:2018年中国的单位GDP能耗是世界平均水平的1.15倍,是美国的1.12倍,是日本的1.66倍,是德国的1.82倍。高污染排放:据统计每燃烧1吨煤排放二氧化碳2.6吨,排放二氧化硫约24公斤,氮氧化物约7公斤。高化石占比:2018年能源生产结构中,原煤占比68.3%,原油占比7.2%,天然气占比5.7%,水电、核电、风电等占比18.8%。一综合能源系统概述提出的背景满足人类的能源需求应对全球的气候变化一综合能源系统概述提出的背景综合能源将成为未来能源的主要利用形式推动能源生产和消费革命构建清洁低碳、安全高效的能源体系就地化循环化高效率协同化可再生减排放新能源天然气一综合能源系统概述综合能源定义电储能燃气分布式能源站冷/热储能智能建筑地源/水源热泵用户电动汽车电储能分布式可再生能源冷/热储能综合管理系统先进的物理信息技术无线网络光纤网络具备一定的区域特性分散化碎片化就地化科学的能源配置发电机组优化配置储能设备优化配置多元化的用能需求和方式电热冷高度智能优化的调度系统多能流协调能量优化调度多种能源形式风光地热天然气一综合能源系统概述综合能源优势高能高用低能低用温度对口梯级利用综合能源的优势提高能源利用效率,80%以上降低能源远距离输送的损失降低污染物排放,环境影响充分利用多种能源,可再生能源、清洁能源提升用户的用能品质,供能可靠性科学用能理念一综合能源系统概述综合能源的发展制约因素能源价格偏低政策力度不够规划设计手段方法运行控制水平不高观念管理差距综合能源发展的制约因素一综合能源系统概述综合能源规划的体系架构123分析业主需求、资源条件、用能需求明确规划目标及重点全面平衡分析能源供需选取合适的能源供给系统及规模经济、环境效益多元评估及方案优化提出控制指标体系、投融资运营模式灵活可靠的输送管网清洁高效的供能体系规划方案需求侧管理的智能用能体系一综合能源系统概述综合能源规划的原则可持续发展因地制宜能源供应安全平衡供需大力发展清洁能源逐步优化能源结构需求预测与区域发展目标适应供应潜力应基于区域资源禀赋多元化的供应渠道强化能源设施建设适用当地的能源发展模式能源管理从粗放型走向集约型一综合能源系统概述综合能源规划的路径思考传统规划方法双层优化规划方法传统结合优化的规划方法二、综合能源的传统规划方法二传统规划方法以冷热电三联供系统作为匹配冷、热、电负荷需求的供能主体,再根据当地的资源状况,空间场地配置光伏、风电、电空调、地水源热泵以及蓄电、蓄热、蓄冷设备等作为补充。因此,规划设计的核心是分布式三联供系统的设计。二传统规划方法1.燃气分布式能源主要系统区域分布式能源系统蒸汽负荷热水负荷制冷负荷尾部换热器冷热电联供系统(CCHP)分为三个子系统:动力系统(发电)供(余)热系统(供蒸汽、供暖、热水、通风等)制冷系统(制冷、除湿等)二传统规划方法根据业主的要求,外部资源条件,冷、热(蒸汽、热水)、电负荷预测情况采用“以热定电”“以电定热”的原则进行规划设计,由于一个园区或楼宇对能源的需求主要是电力、蒸汽、采暖、制冷和热水,其中热力一般是无法得到外部支持的,而电力可以依靠电网补充,所以在三联供系统设计上多采用“以热定电的原则”,以平均负荷、基荷或者腰荷选取机组规模,根据需要配置蒸汽轮机、吸收式制冷机组、换热器,以及调峰燃气锅炉等。综合评估幵确定推荐方案二传统规划方法燃机发电机种类多燃气轮机联供系统燃气内燃机联供系统微燃机联供系统燃料电池联供系统等等余热利用设备种类多余热锅炉换热器吸收式制冷机组等等系统形式多种多样燃气轮机+余热锅炉+蒸汽轮机+热交换器燃气轮机+补燃型余热锅炉+蒸汽轮机+蒸汽型溴冷机燃气轮机+热交换器+烟气型溴冷机等等运行时间各有不同连续运行季节性间歇运行每天间歇运行等等二...