针对单纯依靠化石能源无法高效、环保、经济地满足西藏地区分散用能需求的现实情况，西安建筑科技大学刘艳峰团队基于当地太阳能资源丰富与柔性负荷特征突出的特点，探索构建柔性负荷下的太阳能综合能源系统。由于此类能源系统供需两侧因高强度的相互作用而双向耦合，按需定供的常规能源系统分析方法难以适用。对此，本文对太阳能综合能源系统进行源-网-荷端模型解耦，并采用系统优化与潮流计算相结合的方法分析西藏某地区太阳能综合能源系统供给侧、网络侧、需求侧之间的能量耦合作用。
图1.太阳能综合能源系统解耦优化算法流程图.
在碳中和、碳达峰的目标推动下，加快提高太阳能在综合能源系统中比例的意义愈发重大，特别是在西藏等太阳能资源丰富地区。然而，目前学界仍然缺少能够全面、准确地分析区域级太阳能综合能源系统中供给侧、网络侧和需求侧之间能量流动的方法。需求侧不同用户之间柔性用能特征各异，但表现在供给侧时是某种特定的负荷响应机制。若能在能源系统设计优化中建立末端节点负荷与源端节点出力的映射关系，优化对象将从区域多节点系统缩小至源端单节点系统，模型求解难度将大幅降低。基于以上思想，本研究提出了综合能源系统的解耦优化框架，以实现从需求侧问题到供给侧问题的依次独立求解，并利用合作博弈理论对不同用户进行利益分配。结果表明：i）控制需求响应可以显著提高太阳能利用率，降低系统成本；ii）离供给侧距离最远的用户柔性负荷调节效果最为明显；iii）电网电压幅值在高峰时段下降幅度最大，而热网中的工质流量随着供热需求的增加而增加。
图2.典型日内太阳能综合能源系统多能流分析结果:(a) 电压幅度; (b) 工质流量; (c) 供水温度;(d) 回水温度.
原文刊载于【InfoMat】公众号
本文版权归原作者所有，文章内容不代表平台观点或立场。如有关于文章内容、版权或其他问题请与我方联系，我方将在核实情况后对相关内容做删除或保留处理！