区域多种能源集成利用优化方法及系统与流程

本发明属于能源站多种清洁能源耦合集成利用领域，更具体地，涉及一种区域多种能源集成利用优化方法及系统。

背景技术：

1、近年来，世界上各种能源利用技术进入较成熟应用阶段，技术在向着优化、高效、综合及多种能源集成方向发展。研究清洁能源与常规能源的综合利用对构建能源互联网、促进可再生能源利用、节能减排和低碳发展有着积极和重要的作用，也是暖通行业的一个重要研究领域。清洁能源利用强调因地制宜，需要协同开发，在供能端将不同类型的能源进行有机整合，提高能源利用效率，又在用能端将冷、热、电不同能源系统进行优化耦合，同时综合考虑经济性以及用户的舒适性，提供安全可靠的能源，促进能源利用最大化。

2、但是，在多种能源互补协同利用的实施中，由于不同能源系统发展的差异，供能往往都是单独规划、单独设计、独立运行，彼此间缺乏协调，由此造成了能源利用率低、供能系统整体安全性和自愈能力不强等问题。传统的能源系统相互独立的运行模式无法适应综合能源系统多能互补的能源生产和利用方式，在能量生产、传输、存储和管理的各个方面，都需要考虑运用系统化、集成化和精细化的方法来分析，特别是，目前在清洁能源与常规能源集成系统的优化配置等方面的研究还较薄弱。

3、公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种区域多种能源集成利用优化方法及系统，实现最大限度利用经济性高的能源，提高能源利用率，保证供能安全与稳定。

2、为实现上述目的，本发明提出了一种区域多种能源集成利用优化方法及系统。

3、根据本发明的第一方面，提出了一种区域多种能源集成利用优化方法，包括：

4、获取目标供能区域的各能源供应系统的基础信息，并根据所述基础信息对各所述能源供应系统的单独供应方案的经济性进行概算；

5、根据概算结果对各所述能源供应系统的单独供应方案进行经济性排序；

6、建立区域多能源集成利用系统的计算模型，在所述计算模型中设置各所述能源供应系统在所述区域多能源集成利用系统中的能源供应顺序，并根据所述能源供应顺序制定所述区域多能源集成利用系统的总体运行控制策略；同时所述计算模型对各所述能源供应系统在所述总体运行控制策略中的能源供应占比进行优化计算；

7、所述优化计算完成后，得到各所述能源供应系统在所述总体运行控制策略的最优能源供应占比。

8、可选地，根据所述基础信息和各所述能源供应系统的单独供应方案建立所述区域多能源集成利用系统的计算模型。

9、可选地，根据各所述能源供应系统的单独供应方案的经济性排序设置各所述能源供应系统在所述区域多能源集成利用系统中的能源供应顺序；

10、所述能源供应系统的单独供应方案的经济性排序越高，则所述能源供应系统在所述区域多能源集成利用系统中的能源供应顺序越靠前。

11、可选地，所述优化计算采用单一或混合寻优算法。

12、可选地，所述基础信息包括：

13、所述目标供能区域的各能源的利用效率、各所述能源的价格、各所述能源供应系统的能源供应负荷和各所述能源供应系统的成本。

14、可选地，还包括：

15、计算所述目标供能区域的建筑空调供暖负荷的全年逐时动态总负荷。

16、可选地，所述区域多能源集成利用系统的计算模型是以各所述能源系统的全寿命周期成本最低为目标函数，以各所述能源系统的能源供应占比为被优化变量，以所述全年逐时动态总负荷和所述基础信息为优化参数，对各所述能源供应系统在所述总体运行控制策略中的能源供应占比进行优化计算。

17、可选地，所述全寿命周期成本包括：

18、各所述能源供应系统在各自的寿命周期内的初投资成本与各所述能源供应系统的各自的年运行成本。

19、可选地，各所述能源供应系统的单独供应方案的经济性排序根据各所述能源供应系统的成本及其供应的能源的价格进行排序。

20、根据本发明的第二方面，提出了一种区域多种能源集成利用优化系统，包括：

21、获取模块，用于获取目标供能区域的各能源供应系统的基础信息；

22、概算模块，用于根据所述基础信息对各所述能源供应系统的单独供应方案的经济性进行概算；

23、排序模块，用于根据概算结果对各所述能源供应系统的单独供应方案进行经济性排序；

24、优化计算模块，用于建立区域多能源集成利用系统的计算模型，在所述计算模型中设置各所述能源供应系统在所述区域多能源集成利用系统中的能源供应顺序，并根据所述能源供应顺序制定所述区域多能源集成利用系统的总体运行控制策略；同时所述计算模型对各所述能源供应系统在所述总体运行控制策略中的能源供应占比进行优化计算，得到各所述能源供应系统在所述总体运行控制策略的最优能源供应占比。

25、本发明的有益效果在于：本发明为区域能源站多能源系统的优化配置提供了一条完整的技术路线，本发明综合考虑了不同能源系统的耦合特性，根据区域内各种能源价格、能源利用效率和能源系统的成本等基础信息，概算出各种能源系统的单独供应方案的经济性，并进行经济性排序，根据经济性排序确定各能源系统在区域多能源集成利用系统的总体运行控制策略中的能源供应顺序，同时以全寿命周期成本最低为目标进行优化计算，获得各能源系统在总体运行控制策略的最优能源供应占比，实现能源—网络—负荷三位一体深度融合，并且当基础信息等优化参数改变时，通过本发明能够快速并准确获得能源配比结果；本发明能够大幅减少多种能源系统计算模型的优化空间，使复杂的多种能源系统模型能够在多个优化参数下获得最佳求解；且该优化过程中融合了统计分析的排序比较结果，能够保证求解结果的合理性；本发明能够满足不同区域的要求最大限度利用经济性好的能源，能有效促进各种清洁能源的利用，能显著提高能源利用率并获得良好的经济效果，同时保证了供能的安全与稳定。

26、本发明的系统具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

技术特征：

1.一种区域多种能源集成利用优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的区域多种能源集成利用优化方法，其特征在于，根据所述基础信息和各所述能源供应系统的单独供应方案建立所述区域多能源集成利用系统的计算模型。

3.根据权利要求1所述的区域多种能源集成利用优化方法，其特征在于，根据各所述能源供应系统的单独供应方案的经济性排序设置各所述能源供应系统在所述区域多能源集成利用系统中的能源供应顺序；

4.根据权利要求1所述的区域多种能源集成利用优化方法，其特征在于，所述优化计算采用单一或混合寻优算法。

5.根据权利要求1所述的区域多种能源集成利用优化方法，其特征在于，所述基础信息包括：

6.根据权利要求1所述的区域多种能源集成利用优化方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的区域多种能源集成利用优化方法，其特征在于，所述区域多能源集成利用系统的计算模型是以各所述能源系统的全寿命周期成本最低为目标函数，以各所述能源系统的能源供应占比为被优化变量，以所述全年逐时动态总负荷和所述基础信息为优化参数，对各所述能源供应系统在所述总体运行控制策略中的能源供应占比进行优化计算。

8.根据权利要求7所述的区域多种能源集成利用优化方法，其特征在于，所述全寿命周期成本包括：

9.根据权利要求5所述的区域多种能源集成利用优化方法，其特征在于，各所述能源供应系统的单独供应方案的经济性排序根据各所述能源供应系统的成本及其供应的能源的价格进行排序。

10.一种区域多种能源集成利用优化系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种区域多种能源集成利用优化方法及系统。该方法包括：获取目标供能区域的各能源供应系统的基础信息对系统的单独供应方案的经济性进行概算，进而对各系统的单独供应方案进行经济性排序；建立区域多能源集成利用系统的计算模型，在计算模型中设置各系统在区域多能源集成利用系统中的能源供应顺序，进而制定集成利用系统的总体运行控制策略；同时通过计算模型进行优化计算，得到各系统在区域多能源集成利用系统的最优能源供应占比。本发明能够大幅减少计算模型的优化空间，使复杂的计算模型在多优化参数下获得最佳求解，能有效促进各种清洁能源的利用，能显著提高能源利用率并获得良好的经济效果，同时保证了供能的安全与稳定。

技术研发人员：李宏武,国殿斌,李昊,王天任,张家云,刘中平,贾艳雨,贺婷婷
受保护的技术使用者：中国石油化工集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5