[发明专利]一种考虑多类型热泵的多能微网效率效益评估方法

说明书

本发明公开了一种考虑多类型热泵的多能微网效率效益评估方法，针对不同类型热泵的特点，建立了多能微网日前经济调度模型；从效率和效益的角度出发，提出了节能性、灵活性、经济性和环保性四个方面的多能微网评估指标。利用该评估指标体系对具有不同类型热泵的多能微网多能互补实施效果进行评估。热泵的加入可以有效提高多能微网运行的节能性、灵活性、经济性和环保性。高效率热泵可以使多能微网中多能互补实施的效果总体上更优。本发明充分探索了考虑多类型热泵的多能微网特性，对未来多种新型设备接入多能微网的运行评估具有一定的参考价值和指导意义。

技术领域

本发明属于多能微网评估技术领域，具体涉及一种考虑多类型热泵的多能微网效率效益评估方法。

背景技术

多能微网是集成多种能源的新型能源供应系统，是城镇能源互联网的重要组成部分。与传统微网相比，多能微网包含电、热、冷、气、氢等多种能源。多能微网内部的能量转换装置可以实现各种能源的互联，从而提高系统可靠性和能源利用效率，对建设资源节约型和环境友好型社会具有非常重要的价值。

为了适应能源发展的新趋势，国家电网正在逐步转变为综合能源服务商。综合能源服务是一种适应终端用户能源生产和消费多样化的新型能源服务，涵盖能源规划设计、工程投资建设、多能运营服务、投融资服务等。多能微网作为能源终端，是综合能源服务实施的物理主体。对多能微网进行研究有助于综合能源服务的发展。

然而，目前对多能微网评估的相关研究仍然较少，尤其是衡量多能微网性能的评估指标体系尚未建立。定量评估指标能够更好地实现多能微网间的比较，并能发现各种因素对多能微网实施效果的影响。多能微网效率效益评估方法将有效促进多能微网的发展，帮助综合能源服务商为客户提供更优质的综合能源服务。

根据不同的低温热源，热泵可分为三种类型：

1)水源热泵利用由地下水、河流、湖泊吸收的太阳能和地热能形成的低品位热能资源。相比于土壤和空气，水具有最高的比热容和最佳的传热性能，因此水源热泵的热效率最高。然而，水源热泵也有一些缺点。一方面，水源热泵的地理位置比较局限，必须安装在水源附近；另一方面，水源热泵对所用水源有较高的要求，不同水源利用的成本差异很大。

2)地源热泵主要利用土壤吸收的太阳能和地热能形成低品位热能资源。由于土壤的比热容介于水和空气之间，地源热泵的热效率介于土壤源热泵和土壤源热泵之间。与地源热泵相比，地源热泵的安装位置更加灵活，但与地源热泵类似，地源热泵对地面要求也很高。此外，地源热泵的成本相对较高，因为地源热泵需要在地下挖井。

3)空气源热泵利用空气中的能量来产生热能。由于空气的比热容最小，因此与水源热泵和地源热泵相比，空气源热泵的热效率最低。空气源热泵最大的问题是室外气温对运行效率影响很大。空气源热泵的主要优势是投资成本较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种考虑多类型热泵的多能微网效率效益评估方法，从节能性、灵活性、经济性和环保性四个维度对不同类型热泵的多能微网多能互补实施效果进行评估。

本发明采用以下技术方案：

一种考虑多类型热泵的多能微网效率效益评估方法，包括以下步骤：

S1、获得系统历史数据，通过远程通信系统从多能微网获取设备状态和信息，进行负荷预测和新能源出力预测；

S2、针对不同类型热泵的特点，以考虑多类型热泵的多能微网的经济效益最大进行优化，建立考虑多类型热泵的多能微网日前经济调度模型目标函数；

S3、建立考虑多类型热泵的多能微网日前经济调度约束条件；

S4、对步骤S2建立的函数模型进行求解，得到多能微网各设备启停和出力方案、多能微网从外部能源网络购电和购气方案和多能微网的经济收益；