考虑多能转换的电力需求响应技术开题报告

1. 研究目的与意义

传统供电、供气、供冷、供热等网络大都是相互独立运行的，能源互联网环境下，各种分布式能源生产与转换设备得以广泛部署，而借助于这些设备可以实现多元异质能源资源间的相互耦合与转换，例如，冷热电联产设备所生产的冷、热、电之间存在耦合关系；而当风力发电和太阳能发电过剩时，一方面可以直接使用储能电池进行存储，另一方面也可以通过电制氢的方式对电能进行转换和存储，并在电力供应不足时进行供电。

因此，用户参与电力需求响应的方式得以拓展和延伸，以多能互补为核心的综合需求响应将成为电力需求侧管理中的重要研究方向。

本选题将主动选择典型的多能转换形式和设备，提出统一模型，实现电能调控，促进电能的动态平衡能力。

2. 课题关键问题和重难点

1、研究电力负荷中的电采暖、电转气、冰蓄冷等典型多能转换案例，总结电采暖、电转气、冰蓄冷等典型电能与其它能源的转换模型分析其中的规律性内容；2、针对其他能源形式的存储特性，研究提出电力负荷多能转换的统一模型，分析由此形成的电能存储特性，考虑其转换效率，提出综合技术经济模型；3、结合以电为核心的多能转换，在需求响应项目下提出工业企业结合蓄热罐/冰蓄冷/电化学等多能存储的多能解耦调节案例分析和计算。

3. 国内外研究现状（文献综述）

综合能源系统是以电力系统为核心，打破电、气、冷、热等能源供应系统单独规划运行的模式，在规划、设计、建设和运行过程中，对各类能源分配、转化、存储、消费等环节进行有机协调和优化，实现可在生能源充分利用的新型区域能源供应系统。

目前综合能源系统的发展目标是提高清洁能源供应比重，进一步增强地区供能系统的经济性和可靠性，促进多能互补技术的发展。

文献[1]在国内外相关的研究和探索的基础上提出了综合能源系统的典型物理结构，围绕系统中的独立型设备和耦合型设备构建了对应的物理和经济模型。

4. 研究方案

首先建立起以电力-天然气-热能-冷能网络为基本框架的综合能源物理架构，对其中电-热耦合设备、电-气耦合设备、电-冷耦合设备等进行相关的分析与建模，主要包括电热锅炉、燃气锅炉、p2g设备、chp机组、电制冷机与各种储能设备。

通过对模型分析出电采暖、电转气、冰蓄冷三者的规律性内容。

结合其他能源的特性，建立起多能转换的统一模型。

5. 工作计划

2022年12月-2022年1月根据选题进行理论调研和资料收集，筛选出符合课题内容的文献并进行阅读学习2022 年2月-2022年3月 根据任务书梳理论文思路，初步构建起论文框架。

建立起相关模型。

2022年3月-2022年4月对相关模型进行编程仿真计算，使用算法对模型进行优化。