[发明专利]基于最优双约束条件的综合能源系统优化方法

说明书

本发明涉及一种面向电、冷、热多终端需求的综合能源系统，特别是一种基于环境排放、热㶲利用最优双约束条件的综合能源系统优化方法：基于综合能源系统的构成元素：燃气冷热电三联供系统、燃气锅炉、电制冷机以及光伏+储能系统，根据系统的各个元素，通过基于终端消耗的碳排放核算法等测算方法，将各类温室气体（碳）排放、环境税节省的收益，以及可再生能源的绿色证书、高效燃气能源站用能权的市场化价值都标么化为可比较价格；初步求导得到热㶲利用最优的系统配比区间后，通过对温室气体、污染物排放总量的仿真测算校验，最终选取温室气体、污染物排放总量最小时对应的综合能源系统各子系统配比构成。优点在于：针对综合能源系统的清洁、高效特征、实现系统匹配度最优化。

技术领域

本发明涉及一种面向电、冷、热多终端需求的综合能源系统，特别是一种基于环境排放、热㶲利用最优双约束条件的综合能源系统优化方法。

背景技术

综合能源系统是一种面向电、冷、热多种终端能源需求的用能系统，目前能源系统规划设计方法多是彼此独立的，即电、热、冷、储能等能源系统是分别独立规划设计的，系统综合后能源整体利用效率较低。现有技术中，对综合能源系统有各种评估方法，主要是通过评估将能源系统的多个因素或评价指标转换成能够反映技术经济情况的综合指标，以表示当前区域能源系统的发展质量；进一步对综合能源系统进行优化调度，从而实现科学、准确的调度能源配给，减少能源浪费。

然而在日益凸显的环境保护要求下，综合能源系统对环境排放效费影响考虑较少，在综合能源系统规划时未将这方面的经济影响纳入综合比较。因此，现有技术（方法）无法全面、精确地将综合能源系统的清洁、高效特性量化表现出来，一方面无法指导综合能源系统能效、经济性、环境排放三者匹配度达到最优化，另一方面，综合能源系统与传统分散供能系统比选时经济性得不到全面体现，严重影响了综合能源系统的推广。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种能够针对综合能源系统的清洁、高效特征、实现系统匹配度最优化的基于环境排放、热㶲利用最优双约束条件的综合能源系统优化方法。

本发明所述目的是通过以下途径来实现的：

基于环境排放、热㶲利用最优双约束条件的综合能源系统优化方法，其要点在于，包括如下步骤：

（1） 分析用能区域内主要消费能源的要素，包括需求种类、数量要求、负荷响应特性，选取设计电负荷A、设计热负荷B及设计冷负荷C；作为相关输入参数模型；综合能源系统的子系统包括燃气冷热电三联供系统、燃气锅炉、电制冷机以及光伏+储能系统

（2） 基于热㶲经济利用率最优原则，进行如下综合供能系统建设费用测算：

1） 设燃气冷热电三联供系统的发电功率为X，系统产生热出力为f1(X)，冷出力为f2(X)，系统的投资为P1(X)；

2） 燃气锅炉的热负荷为B-f1(X)，投资为P2(B-f1(X))；

3） 电制冷机的冷负荷为C-f2(X)，投资为P3(C-f2(X))；

4） 光伏+储能系统功率为A-X，投资为P4(A-X)；

5） 综合得到系统整体总投资P(X)=P1(X)+ P2(B-f1(X))+ P3(C-f2(X))+ P4(A-X)；

（3） 对综合能源系统整体净收益及其温室气体、污染物排放量进行测算：

1）燃气冷热电三联供系统发电、供热、供冷净收益R1(X)，燃气供热锅炉净收益R2(X)以及电制冷机供冷净收益R3(X)，上述净收益均已考虑成本；

2）各类能源生产、输送时的温室气体（碳）排放可节省的收益R4(X)、环境税节省收益R5(X)，可再生能源的绿色证书、高效燃气能源站用能权的市场化价值折算收益分别为R6(X)、R7(X)；