陈泽兴, 张勇军, 许志恒, 蔡泽祥, Thanhtung HA

(广东省绿色能源技术重点实验室, 华南理工大学电力学院, 广东省广州市 510640)

0 引言

以能源的分布式开发、多能互补综合利用为核心,加强需求侧管理,实现用户真正参与,推进能源系统削峰填谷、低碳高效,是能源系统发展的必由之路[1-3]。在此背景下,打破现有各供能系统独立规划、设计、运行的模式,实现能源市场化,构建多能流耦合的综合能源系统(integrated energy system,IES)备受关注[4-6]。

IES可抽象看成由多种能源网络实现多个区域能源中心(district energy centre,DEC)的连接[7]。DEC是多能源耦合的区域分布式能源系统,它通过各类能源转换器实现区域内电、热、冷、气等能源之间的交互,供能对象包括商务区、产业园区、微能源网、工业园区、智能楼宇等,具小地块特征。为统一描述DEC中多能流耦合的关系,苏黎世联邦理工学院于2007年首次提出了能量枢纽(energy hub,EH)的建模方法[8],该方法通过耦合矩阵描述DEC的能量分配与转化关系,实现对DEC中多能流的耦合联系的数学建模,并在解决DEC规划、优化运行问题中发挥了重要作用,已成为研究热点[9-10]。

在规划层面,文献[11-13]分别将EH建模方法应用于医院、酒店和居民用户这几类DEC的热电能源供应问题上,并对能源供应/存储设备(如热电联产(CHP)、热锅炉、电池等)的容量进行了优化选择;文献[14]则通过建立含0-1变量的模型,用以确定EH中设备的最优组合;在优化运行层面,文献[15-16]以居民的电热冷供应系统进行EH建模,在满足相应运行约束的条件下,优化各式能源之间的……