未來能源行業(yè)將發(fā)展成為多種能源有機(jī)整合、集成互補(bǔ)的能源體系,由此會帶來能源發(fā)展方式和產(chǎn)業(yè)模式的 創(chuàng)新與轉(zhuǎn)變,包括積極推廣合同能源管理和綜合能源服務(wù)等運(yùn)營模式,推動信息技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)深度融合,增強(qiáng) 能源供需互動能力,構(gòu)建多種能源的生產(chǎn)、輸送、使用和存儲協(xié)調(diào)發(fā)展與集成互補(bǔ)的智慧能源體系。多能互補(bǔ)與 集成優(yōu)化將推動能源清潔生產(chǎn)和就近消納,減少棄風(fēng)、棄光、棄水,提供多元化定制能源服務(wù),提升能源系統(tǒng)綜合 效率,這對于建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系具有深遠(yuǎn)戰(zhàn)略意義和重要現(xiàn)實意義。“十三五”以來,國家 重點研發(fā)計劃“智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備”專項中的多個重大研究任務(wù),重點關(guān)注了多種能源系統(tǒng)整合互動的研究。
各類能源存在特性差異,能源生產(chǎn)與消費(fèi)之間也具有復(fù)雜耦合關(guān)系,這對多能系統(tǒng)的規(guī)劃、調(diào)控、評估和商業(yè) 運(yùn)營等提出了新的挑戰(zhàn)。在能源系統(tǒng)源/網(wǎng)/荷/儲縱向優(yōu)化的基礎(chǔ)上,通過能源耦合關(guān)系對多種供能系統(tǒng)進(jìn)行橫 向協(xié)調(diào)優(yōu)化,是多能互補(bǔ)、集成優(yōu)化能源系統(tǒng)的關(guān)鍵內(nèi)容。其目標(biāo)是通過多能協(xié)同供應(yīng)和能源綜合梯級利用,提 高能源系統(tǒng)效率,促進(jìn)分布式能源就地消納,提升能源供需友好互動能力。
《電力系統(tǒng)自動化》編輯部密切關(guān)注多能互補(bǔ)前沿問題,策劃組織了本期“多能互補(bǔ)、集成優(yōu)化能源系統(tǒng)關(guān)鍵 技術(shù)”專輯。本人非常榮幸地受邀擔(dān)任該專輯的特約主編。本專輯采取約稿與征稿相結(jié)合的方式,本著優(yōu)中選優(yōu) 的原則,經(jīng)同行評審,最終收錄26篇論文。受限于專輯篇幅,部分高水平論文未能收錄入本專輯,希望能夠得到 廣大作者和讀者的理解。專輯內(nèi)容涉及以下幾個方面。
在多能流互補(bǔ)研究方面,上海交通大學(xué)艾芊等總結(jié)了多能互補(bǔ)、集成優(yōu)化能源系統(tǒng)的關(guān)鍵問題,并對未來研 究予以展望;清華大學(xué)康重慶等展望了面向可再生能源消納的多能系統(tǒng)研究框架。多能規(guī)劃方面,中國電科院閆 華光等通過比較分析法確定經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)時三聯(lián)供和熱泵的匹配容量;燕山大學(xué)崔明勇等提出了包含儲電系統(tǒng)和 儲熱系統(tǒng)的容量配置方法;河海大學(xué)衛(wèi)志農(nóng)等提出利用虛擬電廠容量優(yōu)化配置模型的規(guī)劃運(yùn)行一體化方法;東北 大學(xué)羅艷紅等提出了計及能源樞紐可靠性的多能流容量協(xié)同優(yōu)化方法;南方電網(wǎng)馬溪原等設(shè)計了光伏與氣電混 合容量多場景規(guī)劃方法;西安交通大學(xué)宋政湘等建立了液態(tài)金屬電池儲能系統(tǒng)的配置容量優(yōu)化模型。多能混合 建模方面,清華大學(xué)王彬等將公用信息模型擴(kuò)展至蒸汽供熱系統(tǒng);哈爾濱工業(yè)大學(xué)胡林獻(xiàn)等提出了計及回水管網(wǎng) 熱損的電熱聯(lián)合系統(tǒng)潮流模型及算法。多能轉(zhuǎn)換方面,華中科技大學(xué)文勁宇等提出了無閉鎖穿越直流故障的自 耦變壓器拓?fù)?;北京交通大學(xué)荊龍等提出了一種應(yīng)用于交直流配電網(wǎng)的電力電子變壓器。多能系統(tǒng)智能調(diào)控方 面,天津大學(xué)王丹等提出用于主動配電網(wǎng)優(yōu)化的混合求解算法;華南理工大學(xué)余濤等設(shè)計了考慮電動汽車的多能 耦合系統(tǒng)協(xié)同調(diào)度方法;武漢大學(xué)劉滌塵等建立了可再生電源和三聯(lián)供系統(tǒng)的熱電聯(lián)合調(diào)度模型;長沙理工大學(xué) 馬瑞等提出模型預(yù)測控制的智慧社區(qū)多能流滾動優(yōu)化方法;湖南大學(xué)李勇等建立了多能系統(tǒng)交直流混合并網(wǎng)供 能優(yōu)化模型;上海交通大學(xué)高揚(yáng)等設(shè)計了交直流微網(wǎng)群的優(yōu)化調(diào)控方法。多能互動方面,華南理工大學(xué)吳青華等 建立了能源站和用戶的雙層主從博弈模型。多能評估方面,中國科學(xué)院隋軍等提出了節(jié)能率評價指標(biāo)的計算方 法;中國農(nóng)業(yè)大學(xué)葉林等構(gòu)建了適用于風(fēng)光水互補(bǔ)分析的指標(biāo)框架;天津大學(xué)葛少云等提出了面向綜合能源微網(wǎng) 的擴(kuò)展可靠性評估方法;武漢大學(xué)廖清芬等從四個方面提煉出具有普遍適應(yīng)性的指標(biāo)。多能系統(tǒng)的信息通信方 面,華北電力大學(xué)李彬等提出了一種基于異構(gòu)區(qū)塊鏈技術(shù)的多能系統(tǒng)交易信息體系。多能交易及商業(yè)運(yùn)營方面, 上海交通大學(xué)艾芊等設(shè)計了多能源系統(tǒng)雙層博弈互動機(jī)制;華北電力大學(xué)王雁凌等定量分析了天然氣補(bǔ)貼與財 務(wù)收益間的關(guān)系。
最后,我衷心感謝各位專家學(xué)者對本專輯征稿的積極響應(yīng)與大力支持,慷慨貢獻(xiàn)了很多最新的核心研究成 果;衷心感謝《電力系統(tǒng)自動化》編輯部為本專輯的策劃、組織和出版所做的大量而細(xì)致的工作,保證了本專輯的 順利出版。同時,還要衷心感謝各位評審專家的無私奉獻(xiàn)精神和求是科學(xué)態(tài)度,確保了本專輯的論文質(zhì)量。相信 在各位學(xué)者和工程技術(shù)專家的努力下,我們必將迎來多能互補(bǔ)、集成優(yōu)化能源系統(tǒng)的輝煌明天!
2017年12月于上海交通大學(xué)