考虑高渗透率和碳排放约束的园区综合能源系统优化运行研究

尹硕，郭兴五*，燕景，杨钦臣，张鹏

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2020 年9 月22 日，中国政府在第七十五届联合国大会提出：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”综合能源系统的构建是促进清洁能源消纳、增强能源梯级利用、提高能源使用效率、实现多种形式能源协调运行的重要途径。综合能源规划技术作为综合能源系统建设、运行的基础［1-2］，是解决这一问题的重要途径，部分专家学者已经取得了初步成果：文献［3］提出一种多能系统协调优化规划的框架，指出了多能系统优化规划的目标函数及约束条件需考虑的因素；文献［4］针对综合能源系统需求进行深入分析，基于多场景规划的理念，设计了针对区域级综合能源系统的规划方法；文献［5］提出了一种基于改进型Kriging 模型的综合能源系统规划方法。目前，综合能源系统存在能源利用率低、高效优势无法发挥、运营受限和费用高等问题，主要原因是用户能量品质需求与能源供应之间不匹配、不均衡［6-8］。本文考虑电网中的分布式电源容量达到较高比例（即高渗透率）和碳排放约束的园区综合能源系统优化运行方式，具体分为日内滚动优化和日前调度运行，其中日内滚动优化运行依据能源的各自特性分为快、中间和慢3个控制子层；进而建立考虑需求侧响应的多时间尺度优化模型，以经济性和碳排放约束为目标函数，以各种负荷供需平衡和耦合设备运行限制为约束，引入多种储能系统，搭建出考虑高渗透率和碳排放约束的园区综合能源系统优化运行模型。……