【摘 要】
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随着节能减排的要求越来越高,能源行业进行低碳转型已经成为必然趋势。综合能源系统以其对多种能源进行耦合利用、提高能源利用率、可以进行协调规划和灵活调度等优势,得到了深入研究和大力推广。而区域建筑作为多数量、多功能类型的大型公共建筑集合体,对于研究综合能源系统的优化问题具有典型性意义。本文针对于北京区域建筑进行能源系统规划的优化研究,首先利用Energy Plus能耗模拟软件对区域建筑的负荷进行建模和
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随着节能减排的要求越来越高,能源行业进行低碳转型已经成为必然趋势。综合能源系统以其对多种能源进行耦合利用、提高能源利用率、可以进行协调规划和灵活调度等优势,得到了深入研究和大力推广。而区域建筑作为多数量、多功能类型的大型公共建筑集合体,对于研究综合能源系统的优化问题具有典型性意义。本文针对于北京区域建筑进行能源系统规划的优化研究,首先利用Energy Plus能耗模拟软件对区域建筑的负荷进行建模和模拟计算,得到区域建筑的负荷特性。其次,基于设计最大负荷量,根据分布式供能系统工程和燃气冷热电联供工程的技术规范,得到综合能源系统主要供储能设备的配置方案。之后,以区域建筑综合能源系统在供冷/暖季的运行经济性建立目标函数,再依据冷/热负荷需求、电负荷需求、综合能源系统中设备的典型模型等条件对综合能源系统建立运行约束条件,得到区域建筑综合能源系统在供冷/暖季的运行策略优化模型。最后利用Yalmip工具箱在MATLAB中对区域建筑综合能源系统的运行策略优化模型进行编写,并调用Cplex求解器进行求解,得到了不同负荷情况下,区域建筑综合能源系统的优化运行策略,主要包括以下结论:（1）供冷季期间在冷负荷较大的情况下,冷热电联产系统承担更多冷负荷,同时冰蓄冷系统可能在日间进行蓄冰,在蓄冰槽冷量充足情况下会持续放冷;在冷负荷较小的情况下,放冷模式承担较多冷负荷。（2）供冷季期间在光伏出力较大的情况下,冰蓄冷系统可能进行日间蓄冰;在光伏出力较小的情况下,联产系统承担更多冷负荷。（3）供暖季期间在热负荷较大的情况下,储热水箱系统夜间利用电锅炉蓄热量大,且放热运行模式承担更多热负荷;在热负荷较小的情况下,联产系统承担更多电负荷,储热水箱系统利用联产系统余热进行蓄热。（4）供暖季在光伏出力较大的情况下,储热水箱系统放热模式承担更多热负荷;在光伏出力较小情况下,利用联产系统蓄热量较大,储热水箱夜间利用电锅炉蓄热量较小。同时对本文所研究的北京区域建筑综合能源系统的优化运行策略进行经济性分析,结果表明本文提出的综合能源系统运行策略的优化方法具有显著的经济效益。
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