[发明专利]基于最优双约束条件的综合能源系统优化方法

摘要

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。

主权项

1.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，其特征在于，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：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)；燃气锅炉的热负荷为B‑f1(X)，投资为P2(B‑f1(X))；电制冷机的冷负荷为C‑f2(X)，投资为P3(C‑f2(X))；光伏+储能系统功率为A‑X，投资为P4(A‑X)；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：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；各类能源生产、输送时的温室气体排放可节省的收益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)；光伏及储能系统的发电及调峰填谷电价净收益R8(X)；冷热电三联供系统消耗化石能源后的温室气体以及污染物排放量为T1(X)，燃气供热锅炉排放量为T2(X)，电制冷机供冷排放量为T3(X)；综合供能系统的整体净收益为：R(X)=R1(X)+R2(X)+R3(X)+R4(X)+R5(X)+R6(X)+R7(X)+R8(X)；温室气体以及污染物排放总量为：T(X)=T1(X)+T2(X)+T3(X)；4）对R(X)/P(X)求导，求导数值为0的一个正负区间，作为X的一个区间（‑x，+x）；在获得的X区间（‑x，+x）内，进一步选取温室气体、污染物排放总量T(X)为最小值时的X值，将取得的X值代入综合能源系统各子系统的容量配比式：[X：B‑f1(X)：C‑f2(X)：A‑X]中，获得燃气冷热电三联供系统、燃气锅炉、电制冷机以及储能各供能子系统的最优容量配比。