考虑环境因素的多能源系统交直流混合供能优化策略

一研究背景

目前，工业园区快速发展，但园区在企业能效方面远落后于发达国家，仅达国际先进水平的20%~50%，工业污染排放占排放总量的比例居高不下。随着日益上涨的电价和不断提升的环保意识，推进可再生能源、清洁能源在工业园区中的利用，是提高资源利用效率、减少污染物产出的有效措施。在工业园区规划、运行与改造的过程中，多能源系统相互耦合，满足不同能源需求，以集成互补方式实现能源的梯级利用，促进经济、能源、环境之间的协调发展。

因此，本文提出考虑环境因素的分布式多能源系统交直流运行优化策略，对主要设备建立了相应的数学模型；综合考虑分布式电源的出力特性、功率限制等运行约束，建立交直流混合并网运行的能量流动模型，采用GAMS优化软件求得网内各单元最佳出力、运行成本以及环境成本，并与另一种交直流独立系统并网模型进行比较分析。

二能源局域网交直流混合并网数学模型

图1所示为本文研究的生态工业园区能源局域网，其采用多能源系统交直流混合并网经济调度方案。网内主要包括光伏电池(photovoltaiccell，PV)、风电机组(windturbine，WT)、燃料电池(fuelcell，FC)、燃气轮机(gasturbine，GT)、燃煤锅炉(coalfiredboiler，CFB)、电锅炉(electricboiler，EB)、储能装置(energystorage，ES)等单元。其中，光伏电池和燃料电池作为直流电源而风电机组和燃气轮机作为交流电源；另外，燃气轮机和溴冷机、燃煤锅炉以及电锅炉构成了供热系统。能源局域网与交直流外网、天然气传输网、热网络以及煤炭运输网相连接，共同组成多能源系统交直流并网模型。本文所搭建的交直流混合并网供能优化模型在针对工业园区供能同时考虑了燃煤锅炉煤炭全生命周期的环境排放。