分布式綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃

一、綜合能源系統(tǒng)概述—是什么？1區(qū)域級III：工業(yè)園區(qū)高科技產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)倉儲區(qū)生產(chǎn)區(qū)動力間區(qū)域級II：智慧社區(qū)云計(jì)算中心社區(qū)服務(wù)中心物流中心社區(qū)便利店電動汽車數(shù)字醫(yī)院區(qū)域級I：智慧能源小鎮(zhèn)熱電聯(lián)產(chǎn)商業(yè)區(qū)辦公區(qū)賓館學(xué)校住宅區(qū)光伏蓄電裝置能量路由器天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)上級電網(wǎng)上級氣網(wǎng)儲氣燃?xì)忮仩t儲熱電制熱儲電能源代理商能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)級多能流傳輸市級調(diào)度中心以電力系統(tǒng)為核心，與燃?xì)庀到y(tǒng)、熱力系統(tǒng)高度耦合綜合能源系統(tǒng)/多能流系統(tǒng)綜合能源系統(tǒng)（IES）：以電、氣、冷、熱等多個能源子系統(tǒng)耦合互補(bǔ)為主要特征，以實(shí)現(xiàn)能源高效利用為目的，有機(jī)協(xié)同能源生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、傳輸、儲存和利用等環(huán)節(jié)的一體化能源服務(wù)系統(tǒng)，是能源互聯(lián)網(wǎng)的物理載體；綜合能源系統(tǒng)（IES）特征：以電力系統(tǒng)為核心，與熱力、燃?xì)庀到y(tǒng)高度耦合。能源互聯(lián)網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)：以電力系統(tǒng)為核心，以互聯(lián)網(wǎng)及其他ICT

（Information

andCommunicationTechnology）技術(shù)為基礎(chǔ)，以分布式可再生能源為主要一次能源，并與天然氣網(wǎng)絡(luò)、交通網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)緊密耦合而形成的復(fù)雜多能流系統(tǒng)。能源互聯(lián)網(wǎng)特征：強(qiáng)調(diào)能源的對等開放、即插即用、廣泛分布、高度智能以及實(shí)時(shí)響應(yīng)等特性，需要借助IT領(lǐng)域的云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等熱點(diǎn)技術(shù)來解決其所面臨的挑戰(zhàn)。多能流耦合是兩者區(qū)別于智能電網(wǎng)的關(guān)鍵特征之一2一、綜合能源系統(tǒng)概述—基本內(nèi)涵國家重大需求歐盟：FP6：微網(wǎng)/多微網(wǎng)FP7：泛歐網(wǎng)絡(luò)/智慧能源加拿大：國家2010-2050能源戰(zhàn)略：

社區(qū)綜合能源系統(tǒng)ICES

美國：能源法案：綜合能源計(jì)劃日本：氫能計(jì)劃覆蓋全國的綜合能源系統(tǒng)世界發(fā)達(dá)國家正積極推動綜合能源系統(tǒng)理論研究與工程應(yīng)用國家重大需求開展綜合能源核心技術(shù)研究是國家能源戰(zhàn)略重大需求習(xí)近平總書記(2014.06)中財(cái)領(lǐng)導(dǎo)6次會議：推動能源消費(fèi)、能源供給、能源技術(shù)和能源體制的“四個革命”。國家發(fā)改委、能源局(2016.12)《電力十三五規(guī)劃》：建設(shè)多能協(xié)同綜合能源網(wǎng)絡(luò)《能源十三五規(guī)劃》：構(gòu)建多能互補(bǔ)的智慧能源系統(tǒng)國家電網(wǎng)公司(2017.10)《關(guān)于在各省公司開展綜合能源服務(wù)的意見》：以能源互聯(lián)網(wǎng)、智慧能源和多能互補(bǔ)為發(fā)展方向。4一、綜合能源系統(tǒng)概述—關(guān)鍵技術(shù)綜合能源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)區(qū)域級園區(qū)級用戶級能源類型電氣熱關(guān)鍵技術(shù)多能發(fā)電技術(shù)能量轉(zhuǎn)換技術(shù)儲能技術(shù)建模仿真運(yùn)行優(yōu)化協(xié)同規(guī)劃市場運(yùn)營多能預(yù)測微型燃?xì)廨啓C(jī)混合分布式發(fā)電燃料電池風(fēng)力發(fā)電P2G技術(shù)熱泵技術(shù)電儲能技術(shù)冷/熱儲能技術(shù)儲氣技術(shù)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)預(yù)測多能負(fù)荷綜合預(yù)測用戶行為仿真網(wǎng)絡(luò)建模與分析能量流過程建模與分析多主體

分布式優(yōu)化能量流動態(tài)過程優(yōu)化多能負(fù)荷響應(yīng)能源結(jié)構(gòu)規(guī)劃多能協(xié)同規(guī)劃微系統(tǒng)優(yōu)化配置多主體競爭機(jī)制運(yùn)營模型與服務(wù)機(jī)制多能源定價(jià)策略熔融鹽型燃料電池質(zhì)子交換膜燃料電池固體氧化物燃料電池質(zhì)子交換膜電解水制氫地源熱泵氨水吸收制余熱制冷技術(shù)

冷機(jī)組壓縮空氣儲能超導(dǎo)儲能熔融鹽相變儲熱冰蓄冷技術(shù)理論與技術(shù)基礎(chǔ)物理、化學(xué)與材料科學(xué)控制科學(xué)優(yōu)化理論經(jīng)濟(jì)學(xué)原理人工智能技術(shù)能量路由器基于大數(shù)據(jù)的用能分析多能運(yùn)維多能輸運(yùn)技術(shù)先進(jìn)輸電技術(shù)管道工藝多相流輸送技術(shù)超導(dǎo)輸電柔性直流輸電UPFC水合物法天然氣輸送多能網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測多能事故處理多能設(shè)備檢修56新產(chǎn)品銷售80%

電力供應(yīng)81%

天然氣供應(yīng)65%

電力生產(chǎn)電力供應(yīng)燃?xì)夤?yīng)熱能供應(yīng)多能供應(yīng)能效提升新能源定制化電力供應(yīng)定制化天然氣供應(yīng)熱能供應(yīng)代理購能節(jié)能增效方案咨詢能源信息化管理能效分析保溫改造新能源建設(shè)運(yùn)營新能源咨詢業(yè)務(wù)新能源監(jiān)控系統(tǒng)新能源融資空氣源/地源熱泵電動車充電樁光熱系統(tǒng)生物能鍋爐市場地位國際背景英國能源公司“Big

6” 英國能源公司主要業(yè)務(wù)范圍一、綜合能源系統(tǒng)概述—國際背景7分布式能源建設(shè)與運(yùn)營能源配送網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)營新產(chǎn)品銷售新技術(shù)推廣儲能建設(shè)與運(yùn)營能源托管服務(wù)設(shè)備代運(yùn)維服務(wù)能源交易服務(wù)用能金融服務(wù)客戶能效檢測系統(tǒng)能效提升電力需求響應(yīng)電動汽車充換電能源信息化運(yùn)維管理業(yè)務(wù)金融服務(wù)業(yè)務(wù)建設(shè)運(yùn)營業(yè)務(wù)其它業(yè)務(wù)綜合用能服務(wù)以客戶為中心提升優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平建設(shè)運(yùn)營需求產(chǎn)品設(shè)備需求投融資需求運(yùn)行維護(hù)需求能效評估需求綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)間的關(guān)系一、綜合能源系統(tǒng)概述—國際背景8綜合能源規(guī)劃評估系統(tǒng)（IES-Plan）綜合能源輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)（IES-CAD）綜合能源仿真系統(tǒng)（IES-Sim）綜合能源管理系統(tǒng)（IES-Con）綜合能源項(xiàng)目規(guī)劃及經(jīng)濟(jì)性評估系統(tǒng)綜合能源動態(tài)全過程仿真系統(tǒng)面向用戶的綜合能源優(yōu)化管理平臺可與AutoCAD交互的綜合能源輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)備選型、定容方案優(yōu)選經(jīng)濟(jì)性/減排分析東南大學(xué)綜合能源團(tuán)隊(duì)的研究成果CAD設(shè)計(jì)文件讀取/修改設(shè)計(jì)方案可靠性分析設(shè)計(jì)方案優(yōu)化多能流潮流計(jì)算時(shí)序動態(tài)仿真多時(shí)間尺度調(diào)節(jié)綜合能源系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控多能流狀態(tài)估計(jì)綜合能源優(yōu)化調(diào)度9分布式綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃評估（IES-Plan）構(gòu)建樞紐型、平臺型、共享型的綜合能源服務(wù)體系需要以綜合能源規(guī)劃為基礎(chǔ)！二、綜合能源規(guī)劃評估系統(tǒng)（IES-Plan）IES-Plan

綜合能源一站式規(guī)劃平臺規(guī)劃場景智能聚類多能負(fù)荷差異化建模多能設(shè)備模型構(gòu)建用戶自定義設(shè)備多規(guī)劃目標(biāo)優(yōu)選規(guī)劃方案模擬運(yùn)行規(guī)劃方案并行解算多能設(shè)備優(yōu)化配置規(guī)劃方案多維分析規(guī)劃報(bào)告自動化生成核心功能1011負(fù)荷分析資源稟賦負(fù)荷運(yùn)行方式負(fù)荷 區(qū)域能源供建模 給能力估算電負(fù)荷冷熱負(fù)荷電力/熱力平衡裝機(jī)選擇電源運(yùn)行方式能量平衡區(qū)外受電供熱管網(wǎng)典型熱負(fù)荷曲線典型發(fā)電曲線運(yùn)行模擬環(huán)保性分析二氧化氮排放二氧化碳排放粉塵排放等效植樹方案分析經(jīng)濟(jì)性分析投資總額融資成本綜合售能收益售電收益售熱收益回售收冷年收限益能效性分析綜合供電效率—次能源消耗綜合制熱效率綜合制冷效率政策補(bǔ)貼售電電價(jià)購售氣價(jià)購售熱價(jià)設(shè)備價(jià)格設(shè)備折舊運(yùn)營費(fèi)用貸款利率規(guī)劃方案優(yōu)選二、綜合能源規(guī)劃評估系統(tǒng)（IES-Plan）綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃評估體系12自然稟賦設(shè)備初選優(yōu)化比選負(fù)荷估算1234二、綜合能源規(guī)劃評估系統(tǒng)（IES-Plan）規(guī)劃過程31技術(shù)特色1

-智能化規(guī)劃場景分類基于K-Means人工智能算法的規(guī)劃場景劃分綜合考慮地區(qū)自然資源稟賦自適應(yīng)選擇規(guī)劃場景數(shù)量自動調(diào)整規(guī)劃場景權(quán)重烏魯木齊廣州南京根據(jù)特征重心自動劃分場景二、綜合能源規(guī)劃評估系統(tǒng)（IES-Plan）基于地圖API接口的經(jīng)緯度解析基于KNN方法的自然資源稟賦匹配基于余弦相似度的負(fù)荷特性匹配基于歐式距離的KNN算法基于K近鄰的自然資源稟賦及多能負(fù)荷特性匹配算法二、綜合能源規(guī)劃評估系統(tǒng)（IES-Plan）地址選擇經(jīng)緯度解析自然資源及負(fù)荷信息展示技術(shù)特色2

-自然資源稟賦及負(fù)荷特性匹配14規(guī)劃方案算量自動評估計(jì)算引擎參數(shù)及計(jì)算引擎自適應(yīng)選擇多計(jì)算引擎并發(fā)計(jì)算規(guī)劃方案數(shù)據(jù)可視化規(guī)劃報(bào)告自動生成GUROBI優(yōu)化引擎CPLEX引擎CBC引擎GLPK引擎規(guī)劃方案數(shù)量評估單方案計(jì)算量評估方案分析引擎引擎選擇計(jì)算時(shí)間邊界選擇引擎數(shù)量選擇優(yōu)化梯度選擇數(shù)據(jù)可視化規(guī)劃方案報(bào)告自動生成計(jì)算評估引擎隊(duì)列優(yōu)化多引擎選擇方案分析方案展示規(guī)劃方案并發(fā)計(jì)算二、綜合能源規(guī)劃評估系統(tǒng)（IES-Plan）技術(shù)特色3

–引擎隊(duì)列優(yōu)化15二、綜合能源規(guī)劃評估系統(tǒng)（IES-Plan）功能特色1

-面向差異化需求的多類負(fù)荷建模方法業(yè)務(wù)類型驅(qū)動16細(xì)分行業(yè)驅(qū)動核心設(shè)備驅(qū)動二、綜合能源規(guī)劃評估系統(tǒng)（IES-Plan）功能特色2

-支持用戶自定義的多規(guī)劃方案比選1718二、綜合能源規(guī)劃評估系統(tǒng)（IES-Plan）功能特色3

-支持四大類28種綜合能源設(shè)備參數(shù)自定義綜合能源系統(tǒng)核心設(shè)備建模綜合能源系統(tǒng)核心設(shè)備技術(shù)/經(jīng)濟(jì)參數(shù)數(shù)據(jù)庫支持綜合能源設(shè)備參數(shù)自定義18功能特色4

–全國700余氣象站3年自然資源稟賦數(shù)據(jù)二、綜合能源規(guī)劃評估系統(tǒng)（IES-Plan）19二、綜合能源規(guī)劃評估系統(tǒng)（IES-Plan）功能特色5

-計(jì)及多能源購售價(jià)格、金融參數(shù)及新能源補(bǔ)貼參數(shù)20二、綜合能源規(guī)劃評估系統(tǒng)（IES-Plan）21功能特色6

-數(shù)據(jù)驅(qū)動的規(guī)劃方案可視化分析及比選二、綜合能源規(guī)劃評估系統(tǒng)（IES-Plan）22功能特色7

-綜合能源規(guī)劃方案報(bào)告自動生成功能特色7

-綜合能源規(guī)劃方案報(bào)告自動生成二、綜合能源規(guī)劃評估系統(tǒng)（IES-Plan）23二、綜合能源規(guī)劃評估系統(tǒng)（IES-Plan）IES-Plan揚(yáng)州部署情況（典型方案部分）揚(yáng)州中集潤揚(yáng)綜合能源改造方案規(guī)劃揚(yáng)州市民中心節(jié)能改造方案規(guī)劃揚(yáng)州頤和醫(yī)療中心綜合能源建設(shè)規(guī)劃2425IES-Plan應(yīng)用情況規(guī)劃方案模擬運(yùn)行

?

核心設(shè)備運(yùn)行展示

?二、綜合能源規(guī)劃評估系統(tǒng)（IES-Plan）經(jīng)濟(jì)性/能效性評估2019年1月江蘇省電力