基于安全域的区域综合能源系统储能优化配置

陆欣 石晓伟

摘要：综合能源优化配置是推进我国社会发展、实现城市建设科技化的重要途径之一。该文以某区域的建设为例，针对该区对综合能源优化配置的规划方案和具体流程进行分析，并结合该区实际情况就如何实现基于综合能源协同优化发展策略对该区配电网的合理规划展开讨论。

关键词：综合能源;协同优化;配电网规划

1 综合能源协同优化的基本规划内容及新区情况

一方面，科技不断充斥我国居民生活中的方方面面，而我国在发展过程中也不断进步，逐渐加大对国内能源互联网产业的重视与支持。随着智能化电气设备的普及与丰富，我国居民生活及工作中也平添了许多可能性;另一方面，我国不可再生性能源在我国过去几十年的发展过程中使用的数量较大，而随着发展带来的环境污染问题愈加严重，为此我国对于科技水平的重视程度日渐加深，希望能够利用智能化科技手段代替不可再生能源，缓解、改善环境问题的同时保护我国资产资源。

我国《十三五规划纲要》中明确指出，我国在未来5年的发展过程中应重点放在积极建设由“源—网—荷—储”充分耦合形成的具发展、集成为互补为一体的能源型互联网国家，并将该项目标放置在我国未来发展过程中的重要位置，通过合理建设综合能源系统，促使资源协同优化，使我国更富多元化、科技化，利用该系统在满足我国工业发展需求的同时保证我国资源得到合理使用，将资源的利用率发挥值最大化，达到优化能源消费结构的基本目的，为进一步提升我国发展空间、促使我国坚持走可持续发展道路。

2 新区开展综合能源协同优化共发展的基本规划策略

2.1 资源协调发展规划策略的基本目标

区域内综合能源协同优化发展系统是指将电力系统作为整体系统的核心系统，结合现代信息化科学手段，共同为区域内提供冷、热、气、电以及再生能源等多种服务，通过全面促使资源协同优化，共同建立起具“源—网—荷—储”为一体的完善综合能源协同发展区域的供给型、服务型系统。通过建立该系统为该区域内提供长远且稳定的多种资源能量，同时可做到高节能、高供能，保护环境的同时将能源效率提升至最高，达到建设节能环保型新城市的根本目标。

2.2 资源协调发展规划设计及模型

结合珠江三角新区的具体规划方案，在对综合能源协同优化发展规划方案进行设计时可根据该区内的具体能源供应额定量、新区内能源需求量等对该区进行整体统筹规划，确保该规划方案符合综合能源协同发展的基本目标。根据新区具体特点，可在新区规划区域内建立相关能源信息平台、能源输送系统以及热能电能供应渠道，将提供能源的光伏发电系统、风机发电系统、天然气供应系统以及水电供应系统所体统的热能、电能、水能源以及天然气能源不断输送到能源终端，其中包括智能楼区、公共建筑、居民生活区以及数据中心等，做到全面供应能源的同时智能、实时对能源供应过程进行监督和合理规划，满足新区发展和需求的同时实现对综合能源的协同与优化。

2.3 对综合能源系统的具体规划流程

第一，根据上述中设计的综合能源协同优化发展规划方案对新区内的现有电网分布现状、现有资源需求量和供应量进行具体计算和数据分析，通过具体情况对新区内划分出部分区域作为示范区，对示范区的电能和其他能源的具体利用条件、使用需求进行分析;第二，根据区域特点和分布对示范区进行网格式划分，对划分方法的合理性进行推敲和调整，根据区域内的河流、山体等特点合理对网格区域进行规划，保证每个区域的能源供应相对独立，同时在开始供应后针对示范区内的各个网格区的区负荷量及综合能源具体需求量进行实时观测，定期对观测的各项数据进行对比;第三，在观测一段时间内需利用GIS系统对网格具体能源利用情况、节能情况等进行全面评估，并根据实际状况对划分方案进行调整和完善，对区域制定的约束条件、目标规划框架、重要用户保底方案等进行全面考虑，制定出全面、科学的综合能源协调优化具体规划方案，根据该方案对各个网格区在此期间产生的社会效应、经济效应以及各项指标数据全面评估，并根据其目标达成结果确定最终规划策略。

3 利用综合能源协同优化后的配电网具体规划策略

3.1 对新区的供热电网规划方案

结合新区规划方案和“十三五”规划方案内容，该区在针对该区的热负荷能量需求制定时确定，该区在未来至2030年间其最大热能需求量将达到595t/h。而为了保证该区在规划及发展中满足该热负荷量，结合该区经济实力分成两期工程建立电热联产供热基地，分别為：第一期可建立两项2×180MW级电热联产项目;第二期可使用两套2×400MW发电装机装备，两期的供热量分别为139t/h和635t/h，两期电热联产基地可实现对新区供热量635t/h，充分满足新区整体热能需求，同时可将多余的热能供应给新区周边，提升新区发展速率。

3.2 对新区的风能、光能协同供电规划方案

拟在新区主干道路凤凰大道和景观大道路两侧建设风光一体化路灯。采用高压钠灯照明的路面照度按30Lx考虑的6车道主干道的照明功率密度值不应大于1.05W/m2。示范区主干道路长度约46km，按主干道红线宽度40m估算道路面积约184万m2，路灯总功耗约为1.93MW，风能和光能约占10%，其余主网电源补充。

3.3 溴化锂制冷系统规划法方案

考虑园区综合能源实际情况，能源站采用燃气内燃机，其特点为发电效率高，设备集成度高。其发电效率通常在30%～40%之间。排出的高温烟气进入吸收式制冷机，消耗夜间的低谷电能，利用溴化锂及冰水相变潜热进行能量的储存，白天用电高峰期释放出冷量。利用峰谷电价差，在电价较低的谷时段蓄冷，在电价较高的峰时段释放冷量，降低系统运行综合成本，协助电网公司消峰填谷，提高综合能源系统利用效率。

4 结语

结合综合能源协同优化整体理念和新区实际状况，将该区内能源需求量和能源供应量作为对该区统筹规划的先决条件，根据新区规划建设在该区内规划建立相关系统信息平台和数据处理中心，通过建立系统化、全面化的能源供应，基于该协同优化规划方案合理规划区域电网，利用制冷技术、电热联产技术以及风能光能协同技术共同为该区域供应综合能源，进一步达到节能、长远发展的根本目标。

参考文献

[1] 杨华洲.面向综合能源供给侧改革的城市配网规划方法[J].中国高新区，2017（12）：111.

[2] 郝然，艾芊，朱宇超.基于多智能體一致性的能源互联网协同优化控制[J].电力系统自动化，2017，41（15）：10-17，57.