综合能源系统综述
综合能源系统关键技术综述与展望

综合能源系统关键技术综述与展望随着能源问题日益严重,综合能源系统(SES)得到了越来越多的关注和研究。
SES不仅可以提高能源利用效率,降低经济成本,还可以提高能源供应安全和减少环境污染等方面带来的优势。
本文将综合介绍SES的关键技术,并展望未来的发展方向。
一、基础设施技术(1)能源间的协同作用技术SES需要实现不同能源的协同作用,以最大程度地提高能源利用效率。
这需要进行多能源系统的统一优化设计和运行控制。
需要建立一个能量互补的集成系统,以实现电、热、气、水等能源的相互补充,从而达到整体能源利用的最大化。
(2)智能化控制技术SES的能效提高主要依赖于电力和燃气的交互运用,为了优化该过程,需要建立智能化控制系统。
该系统需要具有在线监测和自适应调节能力,能够在不同负荷和环境条件下自动调节发电机组、锅炉等设备的运行。
这需要采用信息技术手段结合传感器来实现。
(3)设施运行监测技术SES涉及多个能源系统之间的协同作用,需要监测多路信息,以实现能源的整合和优化利用。
适当的设施运行监测技术,能够实现对能量互补、资源共享和优化配置等工作的自动化实现。
二、新能源技术(1)光伏技术在SES中,光伏技术被广泛应用。
太阳能电池板可以转换太阳能为电能,可以为SES供应清洁的电力。
该技术在能源生产和环境保护方面具有极高的应用价值。
(2)风力发电技术风力发电技术是目前最流行的新能源技术之一。
该技术能够为SES产生大量的清洁电力,还具有发电成本低、稳定性好等优点。
(3)储能技术储能技术是SES中最关键的技术之一。
在新能源作为发电能源的情况下,储能技术可以在夜间或阴雨天接管供电任务,从而实现全天供电。
生物质能技术是一种非常环保的能源利用方式,其发展前景广阔。
生物质能源可以通过热化学反应、生物反应等方式获取能量,实现可持续发展性。
(2)生物燃料技术生物燃料技术是一种将生物物质转化为燃料的技术,不仅可以提高生物物质的综合利用率,还可以降低环境污染和对有限石油资源的依赖。
综合能源系统多能流潮流计算模型与方法综述

综合能源系统多能流潮流计算模型与方法综述一、本文概述随着全球能源危机和环境问题的日益严重,综合能源系统作为一种新型、高效、环保的能源利用方式,受到了广泛关注。
综合能源系统不仅集成了多种能源形式,如电、热、冷、气等,还通过先进的能源转换和存储技术,实现了能源间的互补和优化利用。
然而,综合能源系统的复杂性也给其运行和管理带来了挑战,特别是多能流潮流计算问题。
多能流潮流计算是综合能源系统分析和优化的基础,对于保障系统安全、提高能源利用效率、降低运行成本具有重要意义。
本文旨在对综合能源系统多能流潮流计算模型与方法进行全面综述。
文章将介绍综合能源系统的基本概念和特点,明确多能流潮流计算的重要性和挑战性。
然后,文章将重点综述现有的多能流潮流计算模型,包括基于物理模型的计算方法和基于数据驱动的计算方法,分析各自的优缺点和适用范围。
文章还将探讨多能流潮流计算中的关键问题和挑战,如模型精度与计算效率、不确定性分析与处理、多时间尺度协调等。
文章将展望多能流潮流计算模型与方法的发展趋势和前景,为综合能源系统的研究与实践提供参考和借鉴。
通过本文的综述,读者可以深入了解综合能源系统多能流潮流计算的研究现状和发展动态,为相关领域的研究和实践提供有益的参考和指导。
二、综合能源系统多能流潮流计算基础综合能源系统是一种复杂的网络结构,涉及多种能源形式的转换和传输,包括电力、热能、燃气等。
多能流潮流计算是分析综合能源系统运行状态的重要手段,它基于物理定律和能量守恒原理,通过数学模型描述系统内部各种能源形式的流动和转换过程。
多能流潮流计算的基础是建立系统的数学模型,这通常包括节点方程和支路方程。
节点方程描述的是节点处各种能源形式的供需平衡关系,支路方程则描述了能源在系统中的传输和转换过程。
这些方程通常是非线性的,需要通过数值方法求解。
多能流潮流计算还需要考虑各种约束条件,如设备容量限制、能源质量限制等。
这些约束条件在模型中以不等式或等式的形式出现,需要在求解过程中得到满足。
综合能源系统关键技术综述与展望

综合能源系统关键技术综述与展望综合能源系统是指利用多种能源资源结合运用的能源系统,它可以提高能源利用效率,减少能源消耗对环境的影响,同时也可以提供能源供应的可靠性和稳定性。
在当前能源领域面临日益严峻的挑战和压力的情况下,综合能源系统成为了解决能源问题的重要途径之一。
本文将对综合能源系统关键技术进行综述,并展望未来的发展方向。
1. 多能源互补技术多能源互补技术是综合能源系统的核心技术之一,它通过不同能源资源的协同利用,提高了能源利用效率,减少了能源浪费。
比如太阳能和风能的互补利用,通过太阳能发电和风能发电相结合,解决了太阳能和风能发电的间歇性和不稳定性问题,提高了电能的供应可靠性。
能源存储技术是综合能源系统中至关重要的一环,它可以解决可再生能源发电的间歇性和不稳定性问题,提高能源系统的稳定性和可靠性。
目前,电池储能技术、压缩空气储能技术、热能储存技术等已经成熟,并在综合能源系统中得到广泛应用。
3. 智能能源管理技术智能能源管理技术包括智能电网技术、智能调度技术等,它可以实现能源的高效利用和灵活调度,提高能源系统的响应速度和灵活性。
通过智能能源管理技术,能够实现在不同能源资源间的智能切换和合理分配,优化能源系统的运行效率。
4. 供热与供冷技术供热与供冷技术是综合能源系统中的重要组成部分,它可以利用余热、太阳能等资源进行供热和供冷,提高能源利用效率。
通过供热与供冷技术,还可以减少对环境的影响,改善环境空气质量。
5. 生物质能源利用技术生物质能源利用技术是综合能源系统中的重要环节,它可以实现生物质资源的高效利用,减少对化石能源的依赖。
目前,生物质能源利用技术已经得到了广泛应用,包括生物质发电、生物质液态燃料生产等。
二、综合能源系统展望1. 智能化发展未来,综合能源系统将朝着智能化方向发展,通过大数据、人工智能等技术的应用,实现对能源系统的智能监测、智能调度和智能管理,提高能源系统的运行效率和稳定性。
随着全球对环境污染和气候变化问题的关注日益增强,综合能源系统将朝着低碳化方向发展,加大对清洁能源的利用,减少对化石能源的依赖,降低能源系统的碳排放量。
工业园区综合能源系统评价及碳排放核算研究综述

工业园区综合能源系统评价及碳排放核算研究综述
崔萍;张来伟;李骥;谢晓娜
【期刊名称】《山东建筑大学学报》
【年(卷),期】2024(39)1
【摘要】在能源短缺的背景下,大力发展综合能源系统、推广工业园区碳排放核算是园区节能减排、能源结构转型升级的重要途径,也符合绿色低碳发展的要求。
文
章概述了工业园区综合能源系统的发展历程、系统形式和特征,梳理了国内外对园
区综合能源系统评价指标体系和评价方法的研究现状,分析了工业园区碳排放的特点,梳理了碳排放核算方法的研究现状,指出目前存在的问题并展望了下一步的研究。
建立更综合、更全面的评价指标体系,以及运用组合评价方法对园区综合能源系统
进行主、客观综合评价是今后的研究重点。
建议运用全生命周期的思想制定工业园区混合式温室气体核算方法,解决核算体系现有的难题。
【总页数】9页(P126-134)
【作者】崔萍;张来伟;李骥;谢晓娜
【作者单位】山东建筑大学热能工程学院;中国建筑科学研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TK01
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综合能源系统优化调度综述

综合能源系统优化调度综述随着能源结构和需求的不断变化,综合能源系统逐渐成为研究的热点。
综合能源系统是指将两种或多种能源类型通过一定的方式进行优化组合,以实现提高能源利用效率、降低能源消耗和减少环境污染的目的。
而综合能源系统的优化调度是实现上述目标的关键。
本文将综述综合能源系统优化调度的现状、研究方法、成果及不足,并探讨未来的研究方向。
在目前的综合能源系统中,优化调度主要面临着以下几个难点:多能源类型的协调与优化:综合能源系统涉及多种能源类型,如电力、燃气、热力等,如何实现这些能源类型的协调与优化是一大挑战。
能源供应与需求的动态平衡:由于能源需求和供应的波动性,如何在保证能源供应的同时,实现能源需求的动态平衡,是一个亟待解决的问题。
系统安全与稳定运行:综合能源系统的运行安全和稳定性是优化调度的重点,如何在保证系统安全的同时实现优化调度是一大挑战。
经济性与环保性:在优化调度过程中,需要同时考虑经济效益和环保效益,如何实现两者的平衡是一大难题。
针对上述难点,现有的研究主要集中在以下几个方面:建模与算法研究:建立综合能源系统的优化调度模型,并采用适当的算法进行求解,是解决优化调度问题的关键。
目前,研究者们提出了诸多建模和算法方案,如混合整数规划、动态规划、遗传算法等。
数据采集与处理:为了实现综合能源系统的优化调度,需要采集和处理大量的数据。
目前,数据采集和处理的手段日益丰富,如物联网、大数据分析等,为优化调度的实现提供了有力的支持。
系统安全与稳定性研究:针对综合能源系统的安全与稳定运行,研究者们提出了诸多策略和方法,如采用稳定的能源供应、制定合理的调度策略等。
虽然现有的研究已经取得了一定的成果,但仍存在以下不足:缺乏对综合能源系统优化调度的整体性研究:现有的研究多集中于某一特定领域或某一特定方法,缺乏对整体优化调度体系的深入研究。
缺乏对动态环境和不确定因素的研究:综合能源系统的运行环境是动态变化的,存在诸多不确定因素,如何应对这些变化和不确定性是目前研究的薄弱环节。
综合能源系统中储能技术的综述与展望

综合能源系统中储能技术的综述与展望随着人类对能源的需求不断增大,传统能源资源的日益枯竭以及环境问题的不断加剧,储能技术成为解决能源领域难题的重要手段。
综合能源系统中储能技术的发展与应用,为实现可持续发展和能源转型提供了新的选择。
本文将对综合能源系统中的储能技术进行综述,并展望其未来发展的重要方向。
一、综合能源系统中储能技术的概念与分类综合能源系统是指将多种能源形式以及能源消耗与能源转换的设备有机地结合起来,通过合理配置与管理,实现能源的高效利用与优化分配。
储能技术作为综合能源系统中的关键环节,通过将能源转换成不同形式的储能,实现能源的调峰、储备和平衡。
常见的储能技术可分为物理储能技术、化学储能技术、电化学储能技术和电磁储能技术。
物理储能技术包括抽水蓄能、气体储能和压缩空气储能等;化学储能技术包括氢能储能、氢化物储能和甲醇储能等;电化学储能技术主要包括超级电容器和电池能量储存技术;电磁储能技术则包括超导磁体能量储存技术和电感储能技术。
二、综合能源系统储能技术的应用与发展1. 能源调度与调峰由于可再生能源的波动性和间断性,综合能源系统需要储能技术来调度和调峰,提高能源利用率。
例如,风力发电和太阳能发电在一些地区常常面临波动较大的电力供应问题,而电池储能技术可以通过吸纳多余的电力,并在需要时释放,实现电力调度与调峰。
同时,电网储能技术的使用可以平衡电力的供需差异,提高电力系统的稳定性和安全性。
2. 储能热电联供供热与供冷储能技术在综合能源系统中的另一个应用是供热与供冷。
通过储存多余的热能或冷能,可以在需要时释放,满足居民、企业和工业领域的供热和供冷需求。
例如,将太阳能和地热能储存起来,可以在夜间或冬季使用,减少对传统能源的依赖。
3. 电动交通与储能技术随着电动交通的兴起,储能技术在电动汽车充电设施和电池交换站等领域得到了广泛应用。
储能技术可以平衡充电设施的电力负荷,提高充电效率和充电速度。
此外,电池交换站利用储能技术可以快速更换电动汽车的电池,解决长时间充电带来的不便问题,提高电动交通的可行性和便利性。
综合能源系统关键技术综述与展望

综合能源系统关键技术综述与展望
综合能源系统是指将不同形式的能源通过各种方案和技术有效地结合利用,实现能源的高效利用和综合优化。
综合能源系统的关键技术是指在综合能源系统的设计、建设、运营和管理过程中所涉及的各种技术。
本文将综述综合能源系统关键技术,并展望其未来发展方向。
综合能源系统的关键技术包括能源建模和优化技术、能源互联技术、能源储存和转换技术、能源供应链管理技术等。
能源建模和优化技术是指通过建立数学模型,对综合能源系统中的各种能源进行建模和优化,以实现能源的高效利用。
能源互联技术是指通过信息通信技术和智能化技术,在综合能源系统中实现能源的高效互联和集成管理。
能源储存和转换技术是指将能源进行储存和转换,以解决能源供需不平衡和能源负荷波动的问题。
能源供应链管理技术是指通过建立供应链模型,对能源的供应链进行管理和优化,以实现能源的高效供应。
展望未来,综合能源系统的关键技术将面临以下发展方向。
智能化技术将进一步发展和应用,实现综合能源系统的智能化管理和控制。
能源互联技术将进一步改进和创新,实现能源的高效互联和集成管理。
能源储存和转换技术将不断突破创新,实现能源的高效储存和转换。
第四,多能互补技术将得到进一步应用和发展,实现能源的多元化利用和协同发展。
能源管理与控制技术将不断完善,实现能源的精细化管理和控制。
综合能源系统的关键技术是实现能源可持续发展和高效利用的重要手段。
通过不断创新和发展关键技术,将能源利用效率进一步提高,并减少资源浪费和环境污染,为建设低碳、环保的能源体系做出贡献。
数据驱动的综合能源系统负荷预测综述

数据驱动的综合能源系统负荷预测综述一、本文概述随着能源行业的不断发展和转型,综合能源系统已成为现代能源体系的重要组成部分。
负荷预测作为综合能源系统优化运行和规划设计的关键环节,对于保障能源供应安全、提高能源利用效率以及推动能源可持续发展具有重要意义。
本文旨在全面综述数据驱动的综合能源系统负荷预测方法和技术,分析当前研究的热点和难点,并展望未来的发展趋势。
本文首先对数据驱动负荷预测的基本概念和研究背景进行介绍,阐述负荷预测在综合能源系统中的作用和重要性。
接着,本文将从多个角度对现有的负荷预测方法进行分类和比较,包括基于统计学的预测方法、基于机器学习的预测方法以及基于深度学习的预测方法等。
在此基础上,本文将重点分析各类方法的优缺点,并探讨其在实际应用中的适用性。
本文还将关注负荷预测在综合能源系统中的具体应用案例,分析预测结果对系统优化运行和规划设计的影响。
通过案例分析,本文旨在揭示负荷预测在实际运行中的挑战和问题,并提出相应的解决策略和建议。
本文将对数据驱动的综合能源系统负荷预测的未来发展趋势进行展望,探讨新技术和新方法在负荷预测领域的应用前景,为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
二、综合能源系统负荷特性分析综合能源系统负荷预测的关键在于深入理解和分析负荷的特性。
负荷特性是指负荷随时间、空间以及能源类型变化的规律性和特征。
在综合能源系统中,负荷特性通常表现为多元性、时变性和互动性。
多元性体现在负荷类型的多样性上。
综合能源系统不仅包含传统的电力负荷,还可能包括热力、燃气、冷能等多种能源形式的负荷。
这些负荷类型在需求模式、影响因素以及调度策略上都有所不同,因此需要分别进行特性分析和预测。
时变性是负荷特性的重要表现。
由于用户行为、天气条件、经济政策等多种因素的影响,负荷需求会在不同时间尺度上发生变化。
例如,电力负荷在一天内会呈现明显的峰谷变化,而在一年内则会受到季节变化的影响。
因此,在进行负荷预测时,需要充分考虑时间因素,建立能够反映负荷时变特性的预测模型。
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分布式能源主要是可再生能源,其研究的重点是利用不同 的可再生能源互补的特点进行优势互补,在满足供能需求的
收稿日期 :2019–09–06 基金项目 :石河子大学自主项目(ZZZC201860B)、石河子大学 2019
年国家级大学生创新创业训练计划项目(201910759040)。 作者简介 :宋泽辉(1996—),男,新疆哈密人,主要研究方向为能
人类的活动在持续消耗能源的同时,也对大自然进行了 不同成都的污染。为降低运行成本,世界各地的能源供应商 随着城市化朝着集中化发展。国内外的实践表明,区域能源 系统是实现降低经济社会活动的能源消耗强度,提高能源利 用效率,减少能源生产与使用过程对环境影响的有力保证。 然而受地域因素影响,区域能源系统有一定的局限性。 3 综合能源系统特点 3.1 灵活性
综合能源系统立足于多能互补、能源梯级利用理论,能 够大力发展可再生资源,有效控制能源消费,进一步提升能 源利用效率,对应对能源需求激增、环境污染问题、气候变 化等严峻挑战具有十分重要的意义。 2 综合能源系统的类型
综合能源系统指可接纳多种能源输入,运用智能化技术 分析用户需求,以最优方案进行能量输出的能源系统,一般 由供能网络单元、能源交换单元、能源储存单元、终端综合 能源供给单元和终端用户几部分组成,在实际应用中表现为 分布式供能系统 [1] 和区域能源系统 [2]。 2.1 分布式能源系统
源与环境。 通讯作者 :额热艾汗(1989—),女,新疆昌吉人,讲师,主要研究
方向为清洁能源应用。
同时提高能源的利用效率。2004 年以来,美国、加拿大、英国、 丹麦、瑞典等国相继发生了大规模的停电事故,这说明传统 的大规模集成能源供应模式存在一定的技术缺陷,因此分布 式能源供应系统越来越受到人们的广泛关注 [3]。 2.2 区域能源系统
化工设计通讯
Chemical Engineering Design Communications
化工能源
Che0期
2019年10月
综合能源系统综述
宋泽辉,吕朝刚,邓鹏远,苏 祥,额热艾汗 (石河子大学,新疆石河子 832000)
摘 要 :以综合能源系统为研究对象,首先阐明对其进行研究分析的社会效益和经济价值,接着对综合能源系统概念、分 类和特点进行介绍,最后指出综合能源的关键性技术和其中的重、难点部分,以对综合能源系统有全面性的认识。
Key words :integrated energy systems ;distributed energy systems ;regional energy systems ;intelligent ;low carbon
随着全球经济的快速发展,能源紧缺和环境问题的日趋 严重,如何在经济稳定增长的同时,保障能源持续供应和减 少环境污染已成为目前世界各国学者共同关注的热点。随着 能源技术的不断发展,能源利用水平也被不断提升,能源发 展方式逐渐从粗放式发展向提质增效转变。为应对经济新常 态,能源改革势在必行且刻不容缓。 1 综合能源系统发展背景
人类社会的形成和发展,在很大程度上取决于能源的开发 程度。纵观历史,欧美地区发达国家无一不是乘上第一、二 次工业革命的快车,进入飞速发展时期。然而人类社会在飞 速发展的同时,对大自然进行了过度的索取,能源危机与环 境污染问题也随之而来,创造了“红色奇迹”的中国首当其冲。
应对能源危机的策略有两种,即“开源”和“节流”。“节流” 重 在 减 少 能 源 消 费 侧 的 额 外 损 耗, 提 高 能 源 使 用 效 率, 在 单 一能源系统和综合能源系统中都十分重要。“开源”指在减少 使用传统能源的基础上,积极开发和利用清洁能源,如风能、 潮汐能、太阳能。然而,可再生能源的间歇性和随机性导致其 在传输分配及使用时缺乏稳定性,造成能源利用效率低,能 源可靠性难以保障的问题。有专家指出 :由可再生能源、电 力系统和信息通信技术组成的能源互联网,将成为第三次工 业革命的核心,而综合能源系统正是能源互联网和智慧能源 的落脚点,它涉及能源的转换、分配及有机协调等领域,强 调不同能源系统间的“泛在互联”和信息与能量流的交互作用。
关键词 :综合能源系统 ;分布式能源系统 ;区域能源系统 ;智能 ;低碳 中图分类号 :TK01 文献标志码 :A 文章编号 :1003–6490(2019)10–0209–02
Overview of Integrated Energy Systems
Song Ze-hui,Lyu Chao-gang,Deng Peng-yuan,Su Xiang,Ereaihan
单一能源供应系统对能源供应的稳定性依赖极强,当能 源供应中断时,生产系统将处于瘫痪状态,造成极大的经济 损失。综合能源系统在正常工作时,能针对能源的不同特性 提升能源的传输及转化率,在某种能源供应因故障而中断时, 系统能够利用其他能源保证生产系统的正常运行。 3.2 可靠性