[发明专利]一种多站融合综合能源站碳流态势感知与低碳运行方法

说明书

本发明公开了一种多站融合综合能源站碳流态势感知与低碳运行方法，属于电力能源技术领域。首先，基于“最大化利用、最高效建设”原则和功能定位，确定综合能源站的主体结构、容量配置、布置形式及接线方式；然后绘制能流‑碳流图，追踪碳源、感知碳流态势；针对综合能源站各类设施的负荷容量及光伏发电特性，分析能量流动和碳流动信息，获得影响碳排的主要因素，构建低碳优化运行模型。本发明实现了综合能源站的碳流态势实时感知及低碳运行，直观展示了综合能源站的能量结构、能量流方向和碳流信息，为现有综合能源站的运行及待建综合能源站的规划提供节能减排战略。

技术领域

本发明提供了一种多站融合综合能源站碳流态势感知与低碳运行方法，属于电力能源技术领域。

背景技术

在实现碳达峰、碳中和目标过程中，能源行业扮演着重要角色，承担着国家能源供应和消费低碳转型重任。发展低碳电力是实现电力行业减碳目标的必经之路。综合能源站作为国家战略性新兴产业，是综合能源服务的重要发展方向，也是电力行业探索达成双碳目标的积极尝试，2020年国家能源局将综合能源服务纳入国家能源规划，鼓励积极探索多站融合、多站合一的综合一体站建设。分析综合能源站运营过程中能源总消耗和温室气体排放可为分析影响综合能源站能源效率和减排关键因素提供支撑。

目前，碳流态势感知研究多为国家、城市和工业园区等宏观层面，缺乏对微观多站融合综合能源站的一次能源、变压器及各类终端设备的能量流与碳排放流监测研究，因而无法有效分析影响综合能源站能源效率和提取减排关键因素。

发明内容

本发明提供了一种多站融合综合能源站碳流态势感知与低碳运行方法，可以有效解决背景技术中的关键难题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种多站融合综合能源站碳流态势感知与低碳运行方法，包括：

步骤一：基于“最大化利用、最高效建设”原则和综合能源站的功能定位，确定主体结构、各主体容量配置、布置形式及接线方式；

步骤二：收集综合能源站的实际运行数据及碳排放强度因子统计，计算得到每个时段能量类型、潮流方向、碳排放流向，绘制能流-碳流图，以实时感知综合能源站内碳流态势；

步骤三：针对综合能源站各类设施的负荷容量及光伏发电特性，构建综合能源站日前调度运行优化模型，根据光伏出力预测和站内负荷功率预测来调节储能模块的充放电时间，以确保光伏模块输出在站内的最大消纳，实现综合能源站低碳运行。

作为更进一步的优选方案，步骤一中，根据综合能源站的功能定位，多站融合综合能源站可包括光伏模块、充电模块、储能模块、数据中心模块、5G模块、超级电容模块等。光伏模块主要采用屋顶光伏；新建站如采用金属屋面应采用BIPV一体化组件，与变电站本体工程同期建成；老站改造/其他情况建筑物为混凝土屋面时，可采用传统单晶硅光伏板，充分考虑检修运维需求。如站址周边光照条件极差，在进行光照分析专题论证后，可取消光伏模块。充电模块主要采用一体化充电桩，供系统内运维检修车辆充电使用。超级电容和储能模块结合电网规划、数据中心配置情况选择，明确建设规模并按实际情况设计接入系统。5G通信塔、数据中心应以服务商需求作为主要设计输入。不同功能类型的综合能源站按照上述模块进行调整拼接、自由组合，所有配套综合能源设施均采用模块化布置形式，无需改变变电站布置形式及本体结构，可根据需求自由搭配。

典型综合能源站的主体结构包括110kV变电站本体模块、光伏模块、充电模块，配置储能模块、数据中心模块及5G基站模块。