【分布式能源研究】_多能互补综合能源系统分层调控关键技术与理念
分布式能源储能技术及关键技术研究
分布式能源储能技术及关键技术研究摘要：进入工业化社会后，对能源的依赖更加严重。
另一方面，传统能源燃烧时产生的CO2、NOX、SO2和烟尘等污染物不仅造成全球温室效应加剧，同时引发了雾霾等环境问题。
传统发展模式造成资源日渐短缺、环境严重污染、生态明显恶化，人类亟待寻求新的清洁能源方式，分布式能源成为能源领域的一个突破。
关键词：分布式能源；储能技术；关键技术；引言分布式能源是指分布在用户端的能源综合利用系统，具有能效利用合理、损耗小、污染少、运行灵活、系统经济性好等特点。
目前，我国高度重视节能减排和能源结构优化工作，正在大力转变能源发展方式，积极调整和优化能源产业结构，实现能源利用的多元化发展。
1分布式能源的特点相比于传统能源方式，分布式能源系统具有了以下方面的优势：（1）能够提高能源利用效率。
能够高效地对冷、热、电能等多种形式的能源实现梯级利用。
（2）实现生态环境效益。
综合分布式能源系统能够对多种清洁能源形式进行有效利用，其中风能、太阳能等更有助于实现生态环保。
（3）创造良好经济效益。
由于分布式能源系统能够减少大型电网和大型热力管网的建设，节约了大量的集中供能成本，实现良好的经济效益。
（4）提高安全可靠性能。
分布式能源减少了远距离传输的环节，可靠性和安全性都得到了较好的保障。
2分布式储能系统分布式储能系统具有很大的灵活性，从几千瓦到数万瓦不等。
多点接入用户端及低功耗的中低压配电网。
分布式储能系统在接入配电网络时，可以与分布式电源并联，也可以与低压配电网络进行单独的连接。
分布式储能系统可以应用于配电网络的各个环节，可以有效地提高系统的安全、稳定，减少大规模风电并网对电网的影响，从而改善电网的供电品质，增强风力发电的容量，为智能电网的发展提供了强有力的保证。
与集中式储能系统相比，它不需要太高的接入环境，也不需要太多的自然条件，而在接入电网时，它具有更大的灵活性。
然而，它的建造和维修费用要比集中式储能系统高得多。
关于多能互补分布式能源系统的能效与其影响因素研究
关于多能互补分布式能源系统的能效与其影响因素研究摘要：随着粗放式能源开放利用时代的结束，追求更高能源利用率成为当前的研究课题。
为了分析哪些因素与能源利用率有关，需结合多方面因素分析局域系统内的综合能源利用率，产生一定的表达式来阐述综合能效的关系式。
本文分析多能互补分布式能源系统的能效，并阐明其影响因素，希望对相关企业有所帮助。
关键词：多能互补综合能效影响因素1引言多能互补分布式能源系统包含电力、燃气、太阳能、风能、余废热等多种类型能源资源的输入，通过资源和技术协同优化整合，以较高的综合能效向用户提供冷量、热量及电力。
多能互补分布式能源系统通过对各能源的有效分析与折算，将各部能源统一到一个指标上来，更加直观表达了多能互补分布式能源系统的综合能源利用率，也成为了衡量区域内能源利用率的重要指标。
2多能互补能源系统的综合能效分析电力、燃气及可再生能源等多个种类的能源通过多能互补分布式能源系统转化为用户可直接消费的冷量、热量和电力，虽然能量转换技术及设备多种多样，但当前技术条件下基本能量转换路径如图１所示。
复杂多样的多能互补分布式能源系统其能量转化的本质规律是相同的，当前典型分布式能源系统的能量流都可由基本的能流图组合叠加来描述。
图1 多能互补分布式能源系统能量转换路径图图1中能流线上侧和左侧字符表示通过该路径输入的能源量或输入功率，能流线下侧和右侧字符表示通过该路径进行的能源转换时的效率，若同一转换过程在实际系统中多次出现，其输入量或输入功率为所有该过程的累加值，其转换效率为该过程所有转换效率的加权平均值。
3影响综合能效的因素分析在多能互补分布式能源系统的运行中，影响因素很多，如多能互补系统与电网的交互方式、系统中设备的特性以及天然气价格、电力价格等。
这些因素对分布式能源系统的影响各不相同，其中多能互补系统与电网的交互方式主要由政策决定，一般在短时间内不易发生变化，故一般不过多考虑该因素对系统设计和运行的影响。
多能互补分布式能源关键技术发展研究
多能互补分布式能源关键技术发展研究随着全球能源需求的增长和环境保护意识的提高，分布式能源已成为一个重要的能源转型方向。
它可以实现能源的低碳化、智能化、安全性和可持续性发展。
同时，多能互补分布式能源系统的建设是分布式能源的重要发展方向。
由于多能互补分布式能源具有多能互补、高效性、灵活性、可靠性等特点，因此其具有广泛的应用前景。
本文将重点探讨多能互补分布式能源的关键技术发展。
多能互补分布式能源系统主要包括多种能源资源，如太阳能、风能、水能和生物质能等，通过互补利用实现能源的高效转换。
在多能互补分布式能源系统中，各种能源之间的关系是相互补充的，一定程度上可以平衡各种能源之间的差异性。
因此，多能互补分布式能源系统的关键技术具有以下几个方面：一、能量匹配技术多能互补分布式能源系统中各种能源的产生与消耗之间存在着很大的差异性，因此如何保证能量匹配是关键技术之一。
针对不同的能源，如何利用目前的科技手段来提高能源的利用率和性能，以及如何通过优化控制和分散式能源储存来实现能量匹配，是多能互补分布式能源系统关键技术中的重要问题。
二、信息智能技术多能互补分布式能源系统需要依靠先进的信息智能技术来实现自主优化和管理，以确保系统的稳定性和高效性。
通过互联网技术、传感器技术和数据挖掘等技术，实现分布式能源系统的智能化监控、故障诊断和优化控制。
三、储能技术分布式能源系统中，储能技术是保证能源供应平稳的重要手段。
多能互补分布式能源系统需要通过合理选择和配置储能设备，如电池、超级电容等，在能量储存和释放方面实现最优性和灵活性的平衡。
四、协同控制技术多能互补分布式能源系统中，协同控制技术是保证各个分布式能源单元之间协调运行的关键技术。
在多能互补分布式能源系统中，不同的能源之间需要通过协同控制来共同实现能源的转换和利用，这需要通过分散式的智能控制方式来实现。
总之，多能互补分布式能源系统是分布式能源的重要发展方向。
在多能互补分布式能源系统的关键技术方面，需要从能量匹配，信息智能，储能和协同控制方面加以研究和探索，以实现能源的高效、可靠和可持续发展。
分布式能源储能技术及关键技术研究
分布式能源储能技术及关键技术研究摘要：分布式能源（DG）是指电源靠近用户侧，发出的电能可以被附近用户就地利用，其接入电网的电压等级在10kV及以下，并且单台装机容量不超过6MW 的发电项目。
当前，能源短缺与环境污染是制约经济和社会可持续发展的主要瓶颈，开发先进供能系统已成为我国实施节能减排战略，构建清洁低碳、安全高效能源体系的重大需求。
分布式能源系统作为集中式能源供应的重要补充手段，将传统“源—网—荷”间的刚性链式转变为便于调控的“源—荷”柔性连接，是实现能源转型和能源利用技术变革的重要方向。
分布式能源系统在地理位置上位于或临近负荷中心，避免了能源大规模输送导致的能源损耗和基础设施投资，实现了能源的就地生产与消纳。
在燃料利用上具有多元灵活的特点，不仅可以采用天然气、氢气作为燃料，还可以利用太阳能、生物质等可再生能源，在“碳中和”目标下，以可在生能源为主体的多能源互补的分布式能源系统是实现我国能源转型可持续性发展的必由之路。
关键词：分布式能源；储能技术；关键技术引言近年来，我国光伏等分布式新能源电源不断接入配电网，其电能、电力输出易受环境影响，具有时变性、波动性和随机性，而且利用率低。
由此，分布式电源的大规模接入，不仅对配电网运行造成双向功率流、电压波动等诸多影响，而且也给电力系统运行调度的备用配置及调节灵活性带来困难。
因此，如何处理分布式电源出力不确定性，是主动配电网运行调度研究领域所要解决的关键问题。
1多能互补分布式能源系统的研究框架多能互补分布式能源系统是探究异质能源耦合机理、推广先进能源技术的前沿阵地。
受节能减排和碳中和政策的影响，能源供应逐渐由传统能源驱动向可再生能源驱动转变，能源技术进步促使能源传递和转化过程更加复杂，移动应用和用户侧需求响应等使得用能需求呈现出多元化发展。
这些因素导致多能互补分布式能源系统的研究内容愈发丰富，主要研究内容包括：（1）间歇性和波动性的可再生能源资源量化表征，以及中长期、短期、超短期多元负荷预测；（2）涵盖冷热电气在内的多元异质能源建模；（3）包括多能互补分布式能源系统结构创新、能源站优化配置、以及站网联合规划在内的系统集成优化；（4）考虑系统源荷时序匹配的运行优化与主动能量调控；（5）计及能效、经济、环保、安全及社会效益在内的多属性指标体系和综合评价。
多能互补与综合能源系统的研究
多能互补与综合能源系统的研究一直是能源领域的热门话题。
随着能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，人们对多能互补与综合能源系统的研究和应用越来越重视。
多能互补与综合能源系统是指利用多种能源资源，通过互补和综合的方式，实现能源的高效利用和环境的可持续发展。
本文将从多能互补与综合能源系统的定义、发展历程、技术原理、应用领域和未来发展趋势等方面进行深入探讨。
一、多能互补与综合能源系统的定义多能互补与综合能源系统是指利用多种能源资源，通过互补和综合的方式，实现能源的高效利用和环境的可持续发展的系统。
多能互补与综合能源系统包括多种能源资源，如太阳能、风能、水能、生物能等，通过互补和综合的方式，实现能源的高效利用和环境的可持续发展。
多能互补与综合能源系统是一种综合利用多种能源资源的系统，能够有效解决能源短缺和环境污染等问题。
二、多能互补与综合能源系统的发展历程多能互补与综合能源系统的研究始于20世纪70年代，当时人们开始意识到传统能源资源的有限性和环境问题的严重性，开始探讨利用多种能源资源的方式。
随着科技的不断发展和能源需求的不断增长，多能互补与综合能源系统的研究逐渐得到重视。
在过去的几十年里，多能互补与综合能源系统取得了一系列重要的研究成果，为我国能源领域的发展做出了重要贡献。
三、多能互补与综合能源系统的技术原理多能互补与综合能源系统的技术原理主要包括能源资源的选择、能源转换技术、能源储存技术和能源管理技术等。
在多能互补与综合能源系统中，首先需要选择适合的能源资源，如太阳能、风能、水能、生物能等。
然后通过能源转换技术将能源转化为电能或热能，再通过能源储存技术将能源储存起来，最后通过能源管理技术实现能源的高效利用和环境的可持续发展。
四、多能互补与综合能源系统的应用领域多能互补与综合能源系统在能源领域有着广泛的应用领域，主要包括建筑能源系统、交通能源系统、工业能源系统和农业能源系统等。
在建筑能源系统中，多能互补与综合能源系统可以通过太阳能发电、风能发电等方式为建筑提供能源，实现能源的高效利用和环境的可持续发展。
多能互补分布式能源系统能效评估技术导则
多能互补分布式能源系统能效评估技术导则随着社会的不断发展和能源需求的增加，传统能源资源的紧缺和环境污染等问题日益凸显。
在这样的背景下，多能互补分布式能源系统成为了当前能源领域的研究热点之一。
然而，要实现多能互补分布式能源系统的高效运行和管理，关键的技术之一就是能效评估技术。
本文将从多能互补分布式能源系统的概念、特点及其能效评估技术导则等方面进行探讨。
一、多能互补分布式能源系统概念和特点多能互补分布式能源系统是指利用多种能源资源（如太阳能、风能、水能等）相互补充，通过智能调度和管理，实现能源资源的高效利用和协同运行，以满足不同场景下的能源需求。
其特点包括灵活性高、环保性强、投资成本低等，是未来能源系统发展的一个重要方向。
然而，如何评估多能互补分布式能源系统的能效，是当前亟需解决的课题之一。
二、多能互补分布式能源系统能效评估技术导则1. 能效评估指标体系在多能互补分布式能源系统能效评估中，评估指标体系的建立尤为重要。
这包括但不限于能源利用效率、系统整体能效、环境影响等方面的指标。
通过综合考量各项指标，可以全面地评估多能互补分布式能源系统的能效水平。
2. 数据采集与分析技术为了进行能效评估，需要大量的实时数据支撑。
多能互补分布式能源系统的数据采集与分析技术，包括传感器技术、大数据分析技术等。
通过快速准确地采集和分析数据，可以全面了解系统运行情况，为能效评估提供有力支持。
3. 模型建立与仿真技术基于多能互补分布式能源系统的复杂性和不确定性，建立有效的模型和进行仿真是评估能效的重要手段。
通过模型建立与仿真技术，可以对系统的运行情况进行多方位的展现和分析，为评估提供可靠的依据。
4. 智能算法与优化技术多能互补分布式能源系统的运行需要依靠智能算法和优化技术进行调度和管理。
在能效评估中，智能算法和优化技术可以对系统运行情况进行实时调整和优化，以达到最佳的能效水平。
5. 综合评估与决策支持技术多能互补分布式能源系统的能效评估需要综合考虑多个方面的因素，因此综合评估与决策支持技术至关重要。
多能互补分布式能源关键技术发展研究
多能互补分布式能源关键技术发展研究摘要：构建清洁、低碳、高效的能源供给体系，开创安全高效的能源消费新局面是中国能源转型的方向和目标。
其中，多能互补系统可以充分地利用分布式能源和可再生能源，对提升可再生能源消纳比例和提高能源综合利用效率具有重要意义。
综述了目前中国国内外多能互补分布式能源主要技术的原理及特点，并重点介绍了燃气分布式能源、分布式光伏、蓄能系统、热泵技术等。
关键词：多能互补;燃气分布式;分布式光伏;蓄能1 引言中国能源正处于从总量扩张向提质增效转变的全新发展阶段，构建清洁低碳能源供给体系将成为中国能源发展的方向和目标。
其中，多能互补系统可以充分地利用分布式能源和可再生能源，对提升可再生能源消纳比例和提高能源综合利用效率具有重要意义。
多能互补分布式能源与传统供能系统很大的区别在于其丰富多样的电源形式，主要涵盖燃气轮机、内燃机、小水电、风力发电、光伏发电以及地热发电等。
此外还可配置储能设备，如飞轮储能、电池储能、超导储能、超级电容储能等多种形式储能。
分布式能源从空间、时间和特性上将多种能源进行整合互补，缓解整个系统波动，提升供能可靠性。
2 中国国内发展现状多能互补包括终端一体化集成供能系统和风光水火储多能互补系统两种类型。
为构建优良的多能互补分布式智慧能源系统，中国国内外研究团队不仅在多种能源组合方面尝试各种配置，在分布式电源、储能等方面也进行不断创新。
分布式电源指规模容量较小，产生的电能不需要大规模、远距离输送，与用户就近布置，直接进行就地消纳的微小型发电系统[1]，其一般包括传统发电模块、可再生能源发电模块等。
相对于传统电源，分布式电源系统简单，各组件互相独立，容易控制，对负荷变动的适应性强，拥有很好的调峰能力。
同时由于采用了新兴发电模块与引入了可再生能源，对温室气体及固体废弃物减排也有很大的促进作用。
近年来，由于具有以上优点，分布式电源发展迅速，包括就近供电、海岛供电、保障供电、备用电源、“黑起动”电源等。
分布式能源与多能互补能源综合利用之间的关系
分布式能源与多能互补能源综合利用之间的关系1. 引言随着全球能源需求的不断增长和对传统能源的限制，分布式能源和多能互补能源的综合利用成为了解决能源供应问题的重要途径。
本文将深入探讨分布式能源与多能互补能源综合利用之间的关系，并分析其在能源领域的应用前景。
2. 分布式能源的概念与特点分布式能源是指将能源的产生、储存和使用过程分散在不同地点的能源系统。
相比传统的集中式能源系统，分布式能源具有以下特点：•去中心化：分布式能源系统中，能源的产生和使用过程分散在不同地点，不存在单一的能源中心，使能源供应更加灵活和可靠。
•可再生性：分布式能源系统更容易利用可再生能源，如太阳能、风能等，减少对传统能源的依赖，降低能源消耗对环境的影响。
•节约成本：分布式能源系统可以减少能源输送和损耗，降低能源供应的成本，提高能源利用效率。
3. 多能互补能源的概念与特点多能互补能源是指将不同能源形式和来源进行整合，通过互补的方式提高能源的综合利用效率。
多能互补能源具有以下特点：•综合利用：多能互补能源系统可以将不同能源形式和来源进行整合，实现能源的综合利用，提高能源利用效率。
•灵活性：多能互补能源系统可以根据不同的能源供应情况和需求进行灵活调整，实现能源的高效利用。
•可持续性：多能互补能源系统更容易利用可再生能源和低碳能源，减少对传统能源的依赖，实现能源的可持续发展。
4. 分布式能源与多能互补能源的关系分布式能源和多能互补能源在能源领域具有密切的关系，两者相互促进、相互支持，共同推动能源领域的发展。
首先，分布式能源为多能互补能源提供了理论和实践基础。
分布式能源系统的去中心化特点使得多能互补能源的整合更加容易和灵活，可以将不同能源形式和来源进行综合利用，提高能源利用效率。
其次，多能互补能源为分布式能源提供了技术和经济支持。
多能互补能源的综合利用可以平衡能源供应和需求之间的差异，提高能源系统的稳定性和可靠性，为分布式能源的发展提供了技术和经济保障。
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域能源互联；
♦未来还可通过无线供 电技
术实现移动互联
05 .低碳謗
♦大规模集中式新能源 和海
量分布式能源的 接纳和 高效应用；
♦二次清洁能源的大规 模传
送（电能、氢能、 天然 气等）
02.多源协同
♦热电冷多能源联合优化运行； ♦既包括大型能源生产基地规划运 行方
面的协同；
♦也包括能源传输和终端能源利用 方面
电
K
3
电网公司/公用事业公司 输配电价=
输
网损+阻塞+固定投资回收
电
■
工业、商业、居民用户 售电价格=上
网电价+输配电价+盈利
配
电
1.3能源交易 •现行能源交易机制
■ 1）电力交易（市场化改革）
发电
输电
配电
用电
1.3能源交易 •现行能源交易机制
■ 1）电力交易（市场化改革）
中长期双边合同 _______________________
PMU
Q 互感
器4
智能 电袅
配用电大数据平台心£
配
:而沾待配电网:而:而
电动汽车
冬势感知
态势理:
态势预測
网
_ _
运
_行
分布式光
用户
ZX
电动汽车iL^g^LaiLJl
有序充电
，：
_中 6心
伏发电
,调节电压
t 需求响应策略制定
/降低网损
分布式风 力发电
分布式能源变流器控制 分布式能源变流器控制
/削峰填谷 /阻塞管理 /故障预估
1.2大数据背景下的态势感知技术.态势感知研究进展
基于模型驱动和麴E驱动的态势感知技术
电-热耦合多能流预想故障分析
电-热耦合多能流优化调度 （日前计划）
mm岳LJVSXM函研幣）］目臓数
伤 ^r-o SoC(i) = SoC(i- 1) +
吼0)』斯G)・°也 sued,
潮流约束 情能设密等式约束 电压《i£a约束 电
1.3能源交易 •现行能源交易
机制
■ 2)冷热交易
工业供热
工业供冷
来源 1专轴万武
热电厂/热电冷联产(CCHP) /电 热电冷联产(CCHP)/ 电制冷/漠化锂
制热
制冷
由于传输过程中的巨大消耗，无 法 热力管道输送蒸汽或热水 通过管道输送，只能先通过蒸 汽传
输，再就地漠化锂制冷
交易方式
用户与热源提供方直接签订能源合同，无集中竟价市场
的协同。
03 .安全可靠
♦电力、交通、天然气等网络基础 设施
安全可靠运行；
♦高标准的信息安全和隐私保护
04 .对等开放
♦各层级、多维度开放； ♦无歧视接纳新能源，特别是可再 生清
洁能源、需求侧响应等
1.1能源互联网 •区域能源互联网系统
图例
电压 ---偽号 --- 电饨 --- 热能 怜能 ---天然气 废热
•该项目重点分析了态势感知的典型应用场景： 意外事故分 析、跨区域阻尼振荡、广域控制系 统自愈网络的应用、监测 配电运行和电压、无 功和功率控制。 ■美国纽约州电力系统态势感知实践 •该项目通过增加电力传感器，大幅提升电网的 可见性，增 设的设备包括：相量量测单元、远 程监控传感器和具备双向 通信的高级计量装置。 ■美国太平洋西北国家实验室态势感 知理论研究 •该项目提出了态势感知技术的新发展方向一一
•金融性合同/ 远期/期货
•自由协商 •规避风险
月 度市场 •集中竞价 •以社会福利最
大为岀清目标
•发电权交易
日前市场
•节点电价/区域 电价/统一电价
•统一岀清 •辅助服务 •机组组合
实时市场
•现货价格 •实时修正（15 分
钟到1个小时） •偏差电量结算
1.3能源交易 •现行能源交易
机制
■ 1）电力交易（市场化改革）
多能互补综合能源系统分层调控 关键技术与理念
目录丨CONTENT
01 研究背景 02 研究内容 03 总结
目录 I CONTENT
01 研究背景
02 研究内容 03 I总结
11.1能源互联网
01 .泛在互联
♦支持国家范围内各种 发电
资源、微网、分 布式电 源、电动汽车、 负荷通 过输配电网络 实现互联；
“意义构建态势感知” O相比于传统态势感知 强调信息获
取与结构化展示，意义构建态势感 知更加“目标导向”，注 重使用者对信息的需 求与利用，以及解决问题的能力。
■电力系统广域安全防御体系基础理论及关键 技术研究 •该项目由中国电科院牵头，项目以深入认识 超大规模电 力系统的动态行为和特征并探索 其分析方法为目标。 ■电力调度的可视化技术和预警系统研究 •该项目由四川 省智能电网重点实验室住持， 重点研究研究设计的可视化 调度和预警系统 主要功能有：设备的静态和动态监视功能、 关键线路低频振荡模式动态阈值可视化监视、 历史数据的 回放和重演功能、安全控制分析。 ■基于态势感知的电网 运行轨迹表征方法研究 •该项目由中国电科院牵头，项目 目标是通过 运行轨迹指标的在线计算和掌控为实现自动 智能调度控制奠定基础，并且基于风险度指 标体系来评估 未来运行态势。
1.2大数据背景下的态势感知技术.态势感知项目实践
电力系统有关态势感知技术研究目前还处于起步阶段，随着电力市场管理系统 (MMS)、能量管理系统(EMS)和配电管理系统(DMS)在电网中运用，对多数据源、大 数 据量复杂系统的掌控将成为新的研究热点。
国外研究进展
内研究进展
■美国电科院(EPRI)态势感知研究
模型
1.3能源交易
冷/热/电/气等多 种 能源市场独立 运行
工业园区能源需求多 样化，耦合性强
不嚣麗嚣。能源交易。电力市场化改革
O
不同能源类型的供 需 关系互补性明显
能源互联网及多能 互补技术的发展
9
1.3能源交易 •现行能源交易机制
■ 1）电力交易（垂直一体化）
发
发电Байду номын сангаас：五大发电集团 上网电价=发电成本+盈利
片传壕客畛束
优化调度模 型
—6P1 有 M «2 力 ・— 睥 力 - • 伊ci力
ia：s sra.M CHPfWMS 算I例S分i 析力结
虚拟电厂调 度架构
发电机和储能模型
p<p<p 4P < RP
S zlP £v < SP S E,
发电（充放电） 功率约束 爬坡约束
储能容员约束
供热系统对 电网的调度
♦ 冷热电气多能协同
♦ 分布式供能
♦ 可再生能源系统
<_________ _____y
1.2大数据背景下的态势感知技术
态势感知是指在特定时空下，对动态环境中各元素或对象的察觉(perception)x理解 (comprehension),以及对未来的预测(projection)o
配电自动 化终端
单/双向通信