目前中国仍有部分工业园区采用供电、供热、供气等各种能源供应系统单独规划和运行的方式,导致大量工业余热被浪费,系统能效低、碳排放高。为了充分利用工业余热并提高系统运行能效,提出一种含高温蒸汽热泵(high temperature heat pump,...目前中国仍有部分工业园区采用供电、供热、供气等各种能源供应系统单独规划和运行的方式,导致大量工业余热被浪费,系统能效低、碳排放高。为了充分利用工业余热并提高系统运行能效,提出一种含高温蒸汽热泵(high temperature heat pump,HTHP)的工业园区综合能源系统(integrated energy system,IES)双层优化模型。首先,构建含HTHP的工业园区综合能源系统架构。其次,针对IES能效较低的问题,利用余热的梯级利用原则与多能协同原则,建立含HTHP的综合能源系统调度策略。再次,建立包含设备容量规划优化与运行优化的双层优化模型,并提出优化模型的求解方法。最后,通过西北地区一个化工园区的实例分析,验证了所提方法的有效性。展开更多
随着电动汽车(electric vehicle,EV)普及度的不断提高,工业园区内的EV用户日益增多,其充放电行为给园区综合能源系统(park integrated energy system,PIES)的规划运行带来极大挑战。文中提出考虑EV充放电意愿的PIES双层优化调度。首先,...随着电动汽车(electric vehicle,EV)普及度的不断提高,工业园区内的EV用户日益增多,其充放电行为给园区综合能源系统(park integrated energy system,PIES)的规划运行带来极大挑战。文中提出考虑EV充放电意愿的PIES双层优化调度。首先,基于动态实时电价、电池荷电量、电池损耗补偿、额外参与激励等因素建立充放电意愿模型,在此基础上得到改进的EV充放电模型;然后,以PIES总成本最小和EV充电费用最小为目标建立双层优化调度模型,通过Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件将内层模型转化为外层模型的约束条件,从而快速稳定地实现单层模型的求解;最后,进行仿真求解,设置3种不同场景,对比所提模型与一般充放电意愿模型,验证了文中所提引入EV充放电意愿模型的PIES双层优化调度的有效性和可行性。展开更多
灵活应用电转气(power to gas,P2G)系统中电解水和甲烷化两阶段产出的氢气和甲烷可促进综合能源系统(integratedenergysystem,IES)消纳盈余可再生能源。传统P2G系统只考虑将甲烷作为燃气机组的燃料,未充分利用氢气高电解率的特性,造成...灵活应用电转气(power to gas,P2G)系统中电解水和甲烷化两阶段产出的氢气和甲烷可促进综合能源系统(integratedenergysystem,IES)消纳盈余可再生能源。传统P2G系统只考虑将甲烷作为燃气机组的燃料,未充分利用氢气高电解率的特性,造成能量梯级转化次数增加,能量损耗提高。应用P2G系统两阶段分别产出的氢气和甲烷耦合气网注氢(hydrogen injection into gas grid,HIGG)技术以促进IES中可再生能源的消纳。基于能量枢纽的概念,将IES系统经济性优化调度转化为混合整数规划问题进行求解。通过两个场景的仿真分析说明,相比于仅应用甲烷的传统P2G系统,IES系统中应用P2G和HIGG技术能够降低部分能量梯级转化次数和成本投入,在经济性、环保性方面都有显著提高。展开更多
文摘目前中国仍有部分工业园区采用供电、供热、供气等各种能源供应系统单独规划和运行的方式,导致大量工业余热被浪费,系统能效低、碳排放高。为了充分利用工业余热并提高系统运行能效,提出一种含高温蒸汽热泵(high temperature heat pump,HTHP)的工业园区综合能源系统(integrated energy system,IES)双层优化模型。首先,构建含HTHP的工业园区综合能源系统架构。其次,针对IES能效较低的问题,利用余热的梯级利用原则与多能协同原则,建立含HTHP的综合能源系统调度策略。再次,建立包含设备容量规划优化与运行优化的双层优化模型,并提出优化模型的求解方法。最后,通过西北地区一个化工园区的实例分析,验证了所提方法的有效性。
文摘随着电动汽车(electric vehicle,EV)普及度的不断提高,工业园区内的EV用户日益增多,其充放电行为给园区综合能源系统(park integrated energy system,PIES)的规划运行带来极大挑战。文中提出考虑EV充放电意愿的PIES双层优化调度。首先,基于动态实时电价、电池荷电量、电池损耗补偿、额外参与激励等因素建立充放电意愿模型,在此基础上得到改进的EV充放电模型;然后,以PIES总成本最小和EV充电费用最小为目标建立双层优化调度模型,通过Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件将内层模型转化为外层模型的约束条件,从而快速稳定地实现单层模型的求解;最后,进行仿真求解,设置3种不同场景,对比所提模型与一般充放电意愿模型,验证了文中所提引入EV充放电意愿模型的PIES双层优化调度的有效性和可行性。
文摘灵活应用电转气(power to gas,P2G)系统中电解水和甲烷化两阶段产出的氢气和甲烷可促进综合能源系统(integratedenergysystem,IES)消纳盈余可再生能源。传统P2G系统只考虑将甲烷作为燃气机组的燃料,未充分利用氢气高电解率的特性,造成能量梯级转化次数增加,能量损耗提高。应用P2G系统两阶段分别产出的氢气和甲烷耦合气网注氢(hydrogen injection into gas grid,HIGG)技术以促进IES中可再生能源的消纳。基于能量枢纽的概念,将IES系统经济性优化调度转化为混合整数规划问题进行求解。通过两个场景的仿真分析说明,相比于仅应用甲烷的传统P2G系统,IES系统中应用P2G和HIGG技术能够降低部分能量梯级转化次数和成本投入,在经济性、环保性方面都有显著提高。
