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文献综述
文 献 综 述多能互补集成优化的综合能源系统(integrated energy system, IES)是能源互联网的重要发展方向之一[1-7]。
能源互联网是推动分布式可再生能源的大规模利用与分享,促进电力、交通、天然气等多种复杂网络系统的相互融合的综合能源系统[6]。
综合能源系统概念为电/冷/热/气等多能互补集成优化的能源系统[7],涉及热电联供机组(combined heat and power, CHP)、集中式制冷/热站、各类热泵、热锅炉、变电站、配电馈线、供冷/热管道、电/冷/热储能设备的规划和运行。
其中,以配电系统为核心、具备电-热耦合特征的综合能源配电系统(integrated energy distribution system, IEDS)受到普遍关注,可视为传统配电系统的一种可行发展形态[8-9]。
我国目前有逾20000个工业园区,且大量存在城市区域集中供热系统,均为典型的电-热耦合IEDS。
目前我国单位GDP能耗仍居高不下,电-热耦合IEDS规划研究可改变原有各能源供用系统各自规划设计、独立运行的现状,对不同供用能系统进行统一的协调优化,这对于提升社会用能效率、促进可再生能源规模化利用等都具有重要意义。
国外方面,包括北欧丹麦、瑞典等国家和地区同样存在大量含CHP和电-热耦合IEDS[10],而美国斯坦福大学在2015年建成了为整个校园进行电-热(冷)综合供应的集中供能设施(central energy facility),以电制热 热水环网代替原有CHP 蒸汽管网,配合废热回收及热水罐储热优化运行,减少了68%的温室气体排放、预期在35年内为校园实现4.25亿美元的经济效益[11]。
另一方面,电/热/冷各类型储能在IEDS中的应用潜力巨大。
以电储能为例,随着电储能成本的大幅度下滑以及动力电池梯次利用技术的快速发展,储能技术在配网侧、用户侧的应用前景广阔。
