城市綜合能源系統運行優化與供能質量治理理論及方法
宋永華、黃民聰、張洪財、戴寧怡、劉景榮
澳門大學
提供清潔、高效、可靠的城市能源供應,是一個世界性的問題。粵港澳大灣區人口密度高,經濟高度發達,單位面積、單位人口的能耗強度均較高,能源供應面臨巨大挑戰。近年來,全球大力推動實現能源系統“碳中和”,給城市能源供應領域帶來一系列重大技術變革。首先,在能量來源方面,由石油煤炭等化石能源為主體,向風能、太陽能等新能源為主體轉變,以實現清潔能源替代。其次,在能源傳輸網络方面,由獨立、單一能源網絡,向電/氣/冷/熱/交通多能耦合網絡轉變,以促進多能優勢互補。最後,在終端供能品質方面,由傳統交流配用電為主體,向交直流柔性配用電轉變,以提高供能質量。經典的、面向單一能源系統的相關理論,難以適應上述重大變革,亟待新的理論與方法。在此背景下,本項目系統性地研究了智慧城市綜合能源系統的不確定性分析與建模、協同安全運行優化、供能質量治理等關鍵問題,為保障清潔、高效、可靠的城市能源供應,支撐城市實現“碳中和”,提供了一系列新的理論與方法。本項目的原創性成果對城市綜合能源系統相關理論的發展具有基礎性作用和重要意義。
圖1 智慧城市綜合能源系統示意圖
圖2 城市綜合能源系統優化調度示意圖
圖3 供能質量治理裝置降容運行優化模型