多能互補(bǔ)綜合能源優(yōu)化利用評估技術(shù)分析

黃巍 忻蔚

摘 要 現(xiàn)階段科技的進(jìn)步，使得能源領(lǐng)域得到了發(fā)展。能源和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有密切聯(lián)系，傳統(tǒng)能源瀕臨枯竭，如何實(shí)現(xiàn)可再生能源的高效利用，是當(dāng)今社會熱議的話題?；谶@種情況建立了多能源綜合互補(bǔ)系統(tǒng)，將能源結(jié)合在一起，綜合使用。本文基于多能互補(bǔ)綜合能源優(yōu)化利用進(jìn)行分析，對其評估技術(shù)加以闡述。

關(guān)鍵詞 多能互補(bǔ);綜合能源優(yōu)化利用;評估技術(shù)

引言

多能互補(bǔ)綜合能源優(yōu)化利用評估，以多種能源之間的互補(bǔ)優(yōu)勢為目標(biāo)，考慮到互補(bǔ)實(shí)施過程中出現(xiàn)的各種因素，構(gòu)建出多能互補(bǔ)體系，其對于綜合能源優(yōu)化利用有重要作用。運(yùn)用評估法進(jìn)行分析，評估出各層的指標(biāo)信息，為社會提供更好的多能互補(bǔ)綜合能源優(yōu)化系統(tǒng)，并為其綜合利用與發(fā)展提供可靠的數(shù)據(jù)。

1多能互補(bǔ)綜合能源系統(tǒng)概述

多能互補(bǔ)綜合能源利用是基于產(chǎn)出與輸送手段的能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可再生能源與傳統(tǒng)能源之間的互補(bǔ)，以及新能源與傳統(tǒng)能源聯(lián)合開發(fā)。在整個系統(tǒng)中，各類能源都可以用自身去填補(bǔ)其他受損能源，以維持能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。能源資源一般包括煤炭資源、天然氣等多種能源，依據(jù)不同能源的特性，實(shí)現(xiàn)能源互補(bǔ)與利用，達(dá)到提高能源使用效率的目的。

1.1 感知層

感知層就是利用能源互補(bǔ)系統(tǒng)，對多種能源實(shí)施綜合管理，通過感知設(shè)備為感知層發(fā)送數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的工作，采集對象包括煤炭、太陽能等不同種類的能源數(shù)據(jù)。

1.2 通信層

通訊層是利用規(guī)定的通信協(xié)議將感知設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行報文解析、數(shù)據(jù)規(guī)整分析，實(shí)現(xiàn)有效數(shù)據(jù)的上送。

1.3 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層負(fù)責(zé)將收集來的信息進(jìn)行儲存、分析，儲存多種數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)供應(yīng)給GIS系統(tǒng)使用。

1.4 應(yīng)用層

應(yīng)用層包含基于GIS技術(shù)的視圖展示，應(yīng)用可視化技術(shù)將數(shù)據(jù)分析成可視化視圖，讓應(yīng)用功能更加充分。

2多能互補(bǔ)綜合能源利用評估體系

2.1 選取原則

多能互補(bǔ)綜合能源優(yōu)化利用評估涉及能源的節(jié)點(diǎn)中，根據(jù)評估結(jié)果能有效檢測到能源配置中存在的不足，并根據(jù)不足之處給予合理的指導(dǎo)意見。構(gòu)建評估系統(tǒng)的目的是為了更好地提升能源利用效率，加強(qiáng)兩種能源之間的互補(bǔ)性，解決我國資源緊缺的難題。

2.2 如何評估

基于上述的標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)多能源互補(bǔ)為目標(biāo)，構(gòu)建綜合能源優(yōu)化利用評估系統(tǒng)。并分別從能源、輸送、對象維度三個角度來實(shí)現(xiàn)。評估過程分為三個層次。

第一層為總體性指標(biāo)，能夠直接說明多能互補(bǔ)的利用水平，但是無法展現(xiàn)具體同哪些因素有關(guān)聯(lián);第二層是概括性指標(biāo)，從互不可靠性、穩(wěn)定性等多個角度來評估多能互補(bǔ)的利用水平;第三層是具體性指標(biāo)，包括故障率、供能可靠率等13種指標(biāo)在內(nèi)。

（1）供能可靠率

供能可靠率能體現(xiàn)出每種能源發(fā)電量的總和與比值。Ng=∑aiQi/Q公式中：ai代表綜合能源系統(tǒng)中此次能源的占比;Qi代表著綜合能源系統(tǒng)中次能源的單位發(fā)電量;Q作為期望發(fā)電總量。且當(dāng)Ng> 1，說明互補(bǔ)可靠性高; Ng<1，說明互補(bǔ)可靠性低。

（2）年平均綜合能源設(shè)備故障率

年平均綜合能源設(shè)備故障率，也要依靠比值來計(jì)算，用 Nh表示設(shè)備的可靠性，Nh=∑hi/∑Si的公式中：hi代表著設(shè)備故障時長;Si代表著設(shè)備使用時長，通常來說Nh的數(shù)值越小，對于電力系統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度也應(yīng)該越小。

（3）電壓穩(wěn)定率

當(dāng)電力系統(tǒng)受到波動影響時，都會影響到電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，用Nu來表示電力系統(tǒng)受沖擊后的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)合格范圍內(nèi)的電壓總時長來進(jìn)行測試。

Nu系數(shù)越大，就說明電力系統(tǒng)越穩(wěn)定。

（4）頻率偏差率

頻率偏差率能反映出電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，用Nf來反映電力恢復(fù)能力，Nf越大電力系統(tǒng)越穩(wěn)定。

（5）系統(tǒng)出力波動率

系統(tǒng)出力波動率，用來計(jì)算綜合能源中發(fā)電設(shè)備輸出功率的不穩(wěn)定數(shù)據(jù)，將出力值與方差值中的每一項(xiàng)單一能源出力值總和拿來做對比，得到的系統(tǒng)出力波動率越小，說明各項(xiàng)能源之間的互補(bǔ)情況越好。

（6）峰谷差率

峰谷差率用來檢測系統(tǒng)承受波動性的程度，差率越小，說明系統(tǒng)越穩(wěn)定。

（7）投資收益比

為了綜合能源系統(tǒng)更好地發(fā)展，其經(jīng)濟(jì)性也不能忽視，投資收益比=純利潤/成本*100%，最后的值越大，經(jīng)濟(jì)就越好。

（8）優(yōu)化配置比

僅看收益無法體現(xiàn)系統(tǒng)之間各項(xiàng)能源的互補(bǔ)性，用綜合系統(tǒng)的能源成本與單一能源作對比，優(yōu)化配置比越小，說明系統(tǒng)更加經(jīng)濟(jì)。

（9）優(yōu)化效率

綜合利用率與單一能源利用率對比，比值越大，利用率越高。

（10）碳硫排放減少率

綜合能源之間的互補(bǔ)減少了碳硫排放量，用綜合排放量/傳統(tǒng)排放量來做評價指標(biāo)，排放量越小，就越環(huán)保。

（11）清潔能源消納率

作為評估環(huán)保的重要指標(biāo)，用其實(shí)際發(fā)電量/最大發(fā)電量得出的數(shù)值來確定，數(shù)值越大越環(huán)保。

（12）用戶滿意度

實(shí)際電壓/期望電壓=用戶滿意度，值越高滿意度就越高。

（13）用戶能源優(yōu)化參與度

對于用戶而言不光是質(zhì)量，舒適度也是評估標(biāo)準(zhǔn)，因此用戶參與綜合能源系統(tǒng)的用戶總量/用戶量得出的值越大，用戶接受率也就越高[1]。

3多能互補(bǔ)綜合能源優(yōu)化利用效果

用模糊綜合評估法測評綜合能源優(yōu)化利用效果，評估流程為：第一，根據(jù)確定狀態(tài)因素集中的評判因素集來評估;第二，確定好狀態(tài)因素集后，設(shè)計(jì)評判集與權(quán)重系數(shù)，滿足需求的進(jìn)行下一步流程;第三，采用綜合評判矩陣求取，根據(jù)之前獲得的因素進(jìn)行評判。

算例結(jié)果要根據(jù)實(shí)驗(yàn)對象地區(qū)進(jìn)行綜合能源系統(tǒng)分析，并將各因素制定成因素集，根據(jù)因素集計(jì)算得出結(jié)果。

4結(jié)束語

綜上所述，隨著傳統(tǒng)資源不斷地枯竭，互補(bǔ)能源優(yōu)化評估成為以后能源領(lǐng)域發(fā)展的重要手段。其發(fā)展對于我國國民經(jīng)濟(jì)有現(xiàn)實(shí)意義。以多能互補(bǔ)為核心建立評估體系，對多能互補(bǔ)綜合能源優(yōu)化進(jìn)行合理分析與綜合評估，并根據(jù)保留信息為我國能源領(lǐng)域提供科學(xué)依據(jù)，實(shí)現(xiàn)能源帶動經(jīng)濟(jì)發(fā)展[2]。

參考文獻(xiàn)

[1] 王盛，丁一.考慮多能互補(bǔ)和負(fù)荷不確定性的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化定容與資產(chǎn)利用效率分析[J].全球能源互聯(lián)網(wǎng)，2019，2（5）：426-432.

[2] 辛禾.考慮多能互補(bǔ)的清潔能源協(xié)同優(yōu)化調(diào)度及效益均衡研究[D].北京：華北電力大學(xué)（北京），2019.

作者簡介

黃?。?985-），男，寧波市余姚人;學(xué)歷：本科，職稱：工程師，現(xiàn)就職單位：浙江華云信息科技有限公司，研究方向：能源互聯(lián)網(wǎng)。