共享理念下的城市能源综合利用体系构建

共享发展理念已经成为中国社会发展的总体目标,新一代信息技术的加速突破和应用,将使未来生活场景发生深刻改变。能源共享是共享城市的重要组成,能源互联网的核心价值是互联共享。本文分析了我国城市能源消费需求现状及未来发展趋势,提出城市未来能源综合利用体系的开放与共享、数字与智能、耦合与融合、去中心与市场化、全要素广域节能体系5个特征,并从物理层、信息层和服务层3个维度提出了能源共享、信息共享和服务共享的未来城市能源共享体系基本框架构建。     

天然气分布式能源分阶段补贴机制

当前中国天然气分布式能源补贴政策较为欠缺,仅少数省市出台了相关政策,且补贴模式仍存在不足,亟须制定补贴指导性标准。首先结合特定项目分类方式和项目实际发展阶段规律,提出了天然气分布式能源分阶段补贴机制,同时提出了能源项目发展阶段界定办法。其次建立了基于内部收益率法的天然气分布式能源补贴测算模型,定量分析了补贴额度与能源项目内部收益率之间的关系。最后分析了上海市分阶段补贴算例,为各省市天然气分布式能源补贴政策的制定提供了参考。     

面向园区能源互联网的综合能源服务关键问题及展望

目前中国能源发展面临能源消费结构不合理、能源供需分布不匹配、各类能源系统不融合、合理投资回报模式缺乏等困境,能源互联网是解决中国能源发展关键问题的有效手段。在能源互联网的背景下,综合能源服务将是不可阻挡的发展趋势。未来园区能源互联网是能源系统的基本单位,更是综合能源服务的基本落脚点。文章从综合能源服务的内涵出发,立足于园区能源互联网,从园区综合能源服务商、服务内容、商业模式、支撑技术4个方面提出面向园区综合能源服务的关键问题,并对其未来发展进行展望。     

基于多主体博弈的园区综合能源系统优化方法

针对多个园区综合能源系统间存在能源浪费及利益冲突的问题,首先提出了考虑多主体博弈的园区综合能源系统双层优化模型,其中上层模型利用多个园区间经济关系进行合作博弈,得到园区间交互能量功率并将所得功率传输给下层模型,下层建立多目标合作博弈模型进行设备调度并反馈能源需求。其次,上下层合作博弈皆采用交替方向乘子法进行解耦,并交替迭代得到最优策略方案。最终利用Shapley值法进行利益分配。结果表明,园区多主体间的合作可以有效提升园区综合能源系统经济效益。实现多能源灵活调度及能源系统经济效率提升。     

交互能源机制下多区域综合能源系统能源共享协同调度

能源共享需求下多区域综合能源系统存在集中调度决策变量多、约束复杂、区域主体信息隐私难以保护,以及传统分布式算法收敛不光滑、收敛速度慢等问题。为此,设计了交互能源机制下地区系统运营商进行多区域能源管理的框架,建立了考虑新能源不确定性的能源共享日前调度随机优化模型,并构建了基于绝对值函数线性化的代理增广拉格朗日松弛算法进行求解。基于所提模型和算法,地区系统运营商根据各区域提交的初始供求信息制定区域间的交易价格,各区域以运行成本、碳排放成本、弃光成本最小为目标优化设备出力和能源交互量,并进行迭代出清。算例结果表明所提模型能够有效提升区域运行效益,提高新能源消纳,且所提算法较常用分布式算法在求解速度和求解质量方面更具优越性。     

产业园区分布式能源系统的探索与应用

以湖北咸宁国家高新技术产业开发区为对象,对分布式能源系统在园区中的应用进行了分析与研究,并对园区各企事业单位的蒸汽及电力需求进行统计分析后,提供了2种能源站装机比选方案。同时分析了投产期2种方案的能耗对比,以及影响项目经济指标的敏感性因素,并提出了改善项目经济性的参考建议。     

分布式能源市场需求及发展前景分析

一、分布式能源市场需求分析 分布式能源是相对于集中供能而言的。分布式能源是建在用户端的能源供应方式,可独立运行,也可并网运行;是以资源、环境效益最大化确定方式和容量的系统,将用户多种能源需求,以及资源配置状况进行系统整合优化．采用需求应对式设计和模块化配置的新型能源系统。     

计及储能效益的综合能源系统利益分配机制研究

合理的利益分配机制能保障储能收益,激发储能参与辅助服务的动力,提升新能源消纳率。以综合能源系统参与主体为研究对象,以传统Shapley值法分配策略为基础,引入风险分摊、投入程度、协作优化、环境污染4类主体价值标签,构建云重心法修正的Shapely值法利益分配模型,量化联盟主体的贡献和价值并分配利益。算例分析表明,所提模型可实现各主体对综合能源系统的综合贡献水平与利益分配的精准匹配,提升投资者投资储能的积极性。     

面向能源互联的分布式发电系统聚合服务运营模式分析

在能源互联网背景下对分布式发电系统的运营模式进行分析,基于传统统购统销运营模式提出了面向能源互联网的分布式发电系统聚合服务商运营模式,分析了聚合服务商运营模式参与的2种主要辅助服务类型,并提出了相应的预期成本及收益计算方法。以某工业园区为例进行数值分析,得到分布式能源系统在2种模式下的成本及收益,并就其关键参数,包括上网电价、光伏补贴电价、辅助服务价格、出力分配系数等,采用控制变量法分析其对静态投资回收期的影响。     

基于合同能源管理的园区能耗优化及多主体利益分配研究

合同能源管理是解决工业园区能源低效率利用的有效途径。以节能服务公司为主体,依托合同能源管理模式,为含有光伏、燃气轮机、储能系统及各类负荷用户的园区综合能源系统提供节能方案。以园区运行经济性及用户满意度为目标,通过优化光伏、燃气轮机、储能系统及各类负荷的运行方式实现节能,采用效益分享型合同能源管理模式使节能服务公司和综合园区在合同年限内获得盈利,并对园区中各节能项目参与者的利益再分配问题进行了探讨,采用Shapley值法保证了合作联盟利益再分配的合理性和公平性。最后对四川某实际园区进行算例分析,利用所提方法分析其经济性及利益分配问题。结果表明,园区用户及节能服务公司在参与此效益分享型合同能源管理项目后,均可通过节约购电成本盈利,另外利益的合理再分配也极大地提高了节能项目参与者的积极性。     

需求侧能量共享:概念、机制与展望

分布式可再生能源的蓬勃发展为建设清洁高效智能电网提供了新途径,但同时也导致了需求侧用户行为更随机、能量管理更困难、设备利用更低效等问题。为应对这些新挑战,充分调动需求侧灵活性,能量共享作为一种分布式运营新范式应运而生。文中给出了需求侧能量共享的概念,分析了其在平抑不确定性、提升运行经济性和提高设备利用效率等方面的潜力,并对能量共享机制的设计要点及基本要求进行了详细阐述。在此基础上,从合作博弈与非合作博弈2个角度将国内外能量共享机制设计相关研究归纳为5类,总结了当前的研究进展与亟待解决的问题。最后,从需求侧能量共享市场内部设计与外部衔接2个方面,对未来的研究方向进行了展望。     

基于合作博弈的综合能源服务商现货市场风险规避策略

随着多能耦合的加强和能源改革的推进,综合能源市场逐步建立,其中综合能源现货市场的剧烈价格波动给综合能源服务商带来了较大的风险。针对该问题提出了一种基于合作博弈的综合能源服务商现货市场风险规避策略,首先建立了基于风险价值理论的现货市场交易风险评估模型,其次通过建立综合能源服务商间的合作联盟,降低整体联盟的现货市场交易风险,最后采用Shapley值法对联盟中的成员进行风险分摊,并提出一个该风险分摊结果的交易规则。算例结果表明,综合能源服务商通过结成联盟,可以有效降低其参与现货市场的风险,基于Shapley值的风险分摊方法保证了分配的公平和联盟的稳定,验证了该模型的有效性和可行性。     

基于Benders分解的供水服务商与多微网能量共享

针对供水服务商（WSSC）泵站分散性较强的特点,提出一种WSSC与多个微电网分布式能量共享策略。首先,对所建立的WSSC运行优化模型进行凸化处理,考虑到WSSC与各微电网信息隐私性问题,以WSSC与多微电网综合运行成本最小为目标,建立了基于Benders分解的WSSC与多微电网分布式能量共享模型;随后,采用Shapley值对WSSC与多微电网合作运行的收益进行分配。仿真结果表明,通过WSSC供水系统中泵站、水的调节构筑物与微电网中需求侧资源协调配合,可以有效降低WSSC与各微电网的综合运行成本。     

计及价格引导机制的含分布式资源园区协调运行策略

市场环境下,含分布式资源的园区正参与到配电网的协调运行过程中。如何保证配电网安全运行及调动其积极性,实现多园区与配电网的利益均衡,是当前亟需解决的关键问题。针对此问题,引入配电网节点边际电价对多园区的协调运行进行价格传导。首先,配电网公司进行多园区的协调运行,基于配电网节点边际电价对各园区内部的需求响应过程进行趋优引导。然后,采用多代理模型对园区内的分布式资源进行代理,利用传导的配电网激励价格计算各代理的交互利益,园区根据各分布式资源代理的交互利益优先级进行协调优化。最后,通过算例仿真结果证明所提方法的有效性,通过对传统优化方法与基于交互利益优先级的园区协调响应策略开展对比实验,结果证明了提出的交互利益优先级理论可以更加快速地寻找到多代理的最优需求响应组合,配电网节点边际电价可以更好地引导多园区实现对配电网的有效支撑。     

面向分布式主体的可交易能源系统：体系架构、机制设计与关键技术

随着大量分布式能源接入配电网,电力系统的安全稳定经济运行进一步受到挑战。可交易能源被视为有望促进系统供需平衡的机制而得到各国学者的广泛关注。综合分布式能源现有技术的发展,将可交易能源机制限定在配电网层面,面向终端用户、电源、储能等分布式主体。在该机制下,分布式主体可直接交易互动,形成去中心化的扁平交易体系,能够通过实时电价引导交易,实现成员收益和系统整体利益的激励相容。首先阐述了面向分布式主体可交易能源系统的概念、特性和意义。进而系统全面地设计了可交易能源系统的体系架构和交易机制,呈现了可交易能源系统具体的运行方式,并分析了相关主体的效益。最后,从系统运行要求出发简述了关键技术,如智能决策系统、区块链等。     

基于价值认同的需求侧电能共享分布式交易策略

分布式电源、储能和柔性负荷的集成赋予了需求侧灵活调控能力,使其能够以产消者身份进行电能共享,从而促进电力资源的优化配置。为此,针对电能共享市场的交易机制进行研究,文章提出了基于价值认同的需求侧电能共享分布式交易策略,旨在降低电力市场的交易成本并提高市场效率。首先,基于剩余理论设计了边际价格驱动下的电能共享模式,同时基于最优反应函数建立了市场博弈模型,揭示了市场无序竞争导致的无谓损失。对此,提出了价值认同机制以提高电能共享市场的运营效率,并设计了基于一致性算法的分布式交易策略以实现产消者间的去中心化交易,从而保护用户的隐私安全。最后,通过数值仿真验证了所提交易策略能够实现电能共享市场的帕累托改进并促进电力资源的优化配置。