【文章內(nèi)容簡介】 化 分布式供能主要針對局部用戶的能量需求 , 系統(tǒng)的規(guī)模將受用戶需求的制約 , 以小型化的技術和設備為主。微型和小型燃氣輪機、內(nèi)燃機是 分布式終端供能系統(tǒng) 目前主要采 6 用的動力技術 , 燃料電池、斯特林發(fā)動機等也在快速研究和發(fā)展 , 未來將得到逐步應用。吸收式熱泵 , 制冷、除濕等技術與上述動力技術的耦合可以實現(xiàn)系統(tǒng)余熱的高效利用。此外 , 包括蓄電、蓄冷、蓄熱在內(nèi)的多種形式的中小型蓄能技術由于系統(tǒng)的小型化、強動態(tài)特性也可以得到廣泛應用 , 對改善系統(tǒng)性能起到重要作用。伴隨能源技術的發(fā)展和成熟 , 可供選擇的技術日益增多。 3) 燃料多元化 分布式供能可以應用多種形式的能源 ， 既可以利用常規(guī)化石能源 , 主要是天然氣和燃油 , 也包括液化天然氣、液化石油氣、城市煤氣等 。 也可以對工業(yè)領域的煤田瓦斯氣、煤層氣、焦爐氣等進行有效的回收利用 , 以及工藝過程高品位余熱余壓的利用 。 還可以采用太陽能、地熱能、生物質(zhì)能等可再生能源。 4) 易于與可再生能源結(jié)合 太陽能、地熱能、生物質(zhì)等可再生能源與 分布式終端供能系統(tǒng) 同樣具有分散、小型的特點 , 因此易于通過 分布 式終端供能系統(tǒng) 加以利用。由于可再生能源多數(shù)存在能量密度低、不連續(xù)等問題 ,一般可以考慮通過可再生能源與高品位化石能源互補 ,形成利用可再生能源的分布式系統(tǒng)。 項目研究的關鍵和難點 1）分布式電源出力的間隙性、 微網(wǎng) 系統(tǒng)元件運行模式的多樣性等，增加了 微網(wǎng) 系統(tǒng)潮流計算、可靠性評估、薄弱環(huán)節(jié)辨識等建模的復雜性； 2）分布式終端供能系統(tǒng)是一個集成多種能源輸入（太陽能、風能、常規(guī)化石燃料等）、多種產(chǎn)品輸出（冷、熱、電等）、多重能源轉(zhuǎn)換單元（燃料電池、微型燃氣輪機、內(nèi)燃機等）的復雜系統(tǒng)，規(guī)劃模型涉及的設備類型眾多，且需計及 復雜的約束條件和優(yōu)化目標（能效、可再生能源利用率、用能成本等），計算復雜性大； 3） 微網(wǎng) 中存在多樣化的可再生能源發(fā)電系統(tǒng)，其電力電量輸出難以預測和建模。 四、 項目研究內(nèi)容和實施方案 研究內(nèi)容 對 微網(wǎng) 模式體系結(jié)構(gòu)研究，研究不同應用類型、不同規(guī)模的 微網(wǎng) 典型 特點 ， 在滿足系統(tǒng) 安全并網(wǎng) 的前提下，科學合理地 制定 微網(wǎng) 并網(wǎng) 技術方案 。 研究建立 微網(wǎng) 規(guī)劃設計 理論 、技術路線，并通過建模仿真計算進行驗證， 以保證 微網(wǎng) 建設的 安全 性和 科學 性。 7 其核心工作包括分 微網(wǎng) 系統(tǒng) 技術 研究、建模仿真分析、 綜合規(guī)劃 設計及系統(tǒng)綜合評估： A） 微網(wǎng) 系統(tǒng) 技術研究 研究包含風電、光伏發(fā)電、小水電、分布式儲能系統(tǒng)以及其它類型供電、供熱系統(tǒng)的分布式供能系統(tǒng) 特點 、功能規(guī)范以及模式標準 。 研究 建立 微網(wǎng) 并網(wǎng) 評估 體系， 對 微網(wǎng) 并網(wǎng)的影響因素進行全面評估。 研究適用于城市小區(qū)、樓宇、農(nóng)莊等不同應用類型、不同規(guī)模微網(wǎng) 典型技術方案。 B） 微網(wǎng) 建模仿真分析 從分布式電源類型、負荷分布特性 等角度出發(fā)，開展 微網(wǎng) 負荷分類（如重要、一般、可停等分類）、時間和空間負荷預測的研究；分布式電源與儲能裝置的穩(wěn)態(tài)模型、輸出功率特性及充放電特性的研究； 微網(wǎng) 電力電量平衡、隨機生產(chǎn)模擬及隨機潮流計算等研究。 根據(jù)以上研究建立 微網(wǎng) 仿真計算模型， 通過建模仿真評估 微網(wǎng) 并網(wǎng)對大電網(wǎng)的安全性、可靠性等方面的影響，為合理制定 微網(wǎng) 并網(wǎng)方案典型基礎。 C） 微網(wǎng) 綜合 規(guī)劃 設計 在滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運行約束條件下，以綜合經(jīng)濟性、節(jié)能減排效果最優(yōu)，建立 微網(wǎng) 多場景、多目標、非線性、整數(shù)混合規(guī)劃優(yōu)化模型；以分布式電源、儲能類型、容量、位置以及線路走廊等為決策變量，實現(xiàn) 微網(wǎng) 技術、經(jīng)濟、環(huán)保等多目標的優(yōu)化。 研究 分布式終端供能系統(tǒng)不同 能源類型不同并網(wǎng)電壓等級情況下對電網(wǎng)的影響，提出微網(wǎng) 并網(wǎng)技術援助；通過對電網(wǎng)運行安全、可靠性影響等關鍵因素的分析 ，結(jié)合不同方案成本考慮給出分布式電源并網(wǎng)方案建議。 結(jié)合微網(wǎng) 內(nèi)部 典型結(jié)構(gòu)， 通過 分布式電源局部 可靠性、經(jīng)濟性等綜合比較，給出典型 微網(wǎng) 推薦 接線 模式及適用范圍。 實施方案 A）確定分 微網(wǎng) 規(guī)劃準則，在此基礎上建立規(guī)劃設計模型和方法，計及分布式電源的運行特性、供能系統(tǒng)控制策略、風光等一次能源的分散特性，密切結(jié)合 微網(wǎng) 的實際，采取理論與實際相結(jié)合、實際測試與仿真分析相結(jié)合的路線開展研究工作，并通過實際工程數(shù)據(jù)、算例分析等不斷改善 微網(wǎng) 規(guī)劃的準則、模型、方法和評價指標體系。 B）基于 微網(wǎng) 規(guī)劃的理論及技術， 對 微網(wǎng) 并網(wǎng)技 術 進行 研究 。 從 微網(wǎng) 并網(wǎng) 對大電網(wǎng)的安全性、可靠性等方面 的影響考慮 ， 保證分布式供能系統(tǒng)并網(wǎng)的合理性 。 建立 微網(wǎng) 的并網(wǎng)技術方案，根據(jù)不同能源類型， 不同負荷特性 給出并網(wǎng)建議方案，包括并網(wǎng)電壓等級，并網(wǎng)方式等。 五、 預期目標和成果形式 8 預期目標 （ 1）研究分布式儲能系統(tǒng)以及其它類型供電、供熱系統(tǒng)的分布式供能系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、功能規(guī)范以及模式標準，研究適用于不同應用類型、不同規(guī)模 微網(wǎng) 典型技術方案。 （ 2）提出考慮 分布式供能系統(tǒng) 的 不確定性、形式容量的多樣性以及不同電網(wǎng)接入方式，建立 微網(wǎng) 的仿真模型 。 （ 3） 對 微網(wǎng) 并網(wǎng)技術進行 研究， 建立 微網(wǎng) 并網(wǎng)評估系統(tǒng)方法。 根據(jù)不同能源類型，不同負荷特性給出并網(wǎng)建議方案，包括并網(wǎng)電壓等級，并網(wǎng)方式等。 （ 4）建立 微網(wǎng) 多場景、多目標、非線性、整數(shù)混合規(guī)劃優(yōu)化模型；以分布式電源、儲能類型、容量、位置以及線路走廊等為決策變量，實現(xiàn) 微網(wǎng) 技術、經(jīng)濟、環(huán)保等多目標的優(yōu)化。 主要技術指標 （ 1）確定 微網(wǎng) 體系結(jié)構(gòu)、功能規(guī)范以及模式標準 。 （ 2）建立 微網(wǎng) 供電可靠性、電能質(zhì)量、經(jīng)濟 效益、節(jié)能減排、電網(wǎng)友好性、方案適應性等方面水平的評價指標體系； （ 3）針對 各項指標量化計算方法，構(gòu)建科學 的評價方法體系。 成果形式 （ 1） 提交《 微網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃及評估關鍵技術研究 報告 》專題報告 1 份； （ 2）研制 分布式終端供能系統(tǒng)優(yōu)化 仿真 系統(tǒng) 1 套； （ 3） 申請專利 2 項； （ 4） 發(fā)表論文 2 篇； 六、 合