基于綜合能源協同優化的配電網規劃策略

廖永鉅

摘? 要：通過綜合能源協同優化是推進我國社會發展、實現城市建設科技化的重要途徑之一，同時也是我國“十三五”提出的規劃方案之一。該文以珠江三角洲新區的建設為例，針對該區對綜合能源協同優化的規劃方案和具體流程進行分析，并結合該區實際情況就如何實現基于綜合能源協同優化發展策略對該區配電網的合理規劃展開討論。

關鍵詞：綜合能源? 協同優化? 配電網規劃

中圖分類號：TM715 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）02（a）-0032-02

1? 綜合能源協同優化的基本規劃內容及新區情況

1.1 綜合能源協同優化的基本規劃內容

一方面，科技不斷充斥我國居民生活中的方方面面，而我國在發展過程中也不斷進步，逐漸加大對國內能源互聯網產業的重視與支持。隨著智能化電氣設備的普及與豐富，我國居民生活及工作中也平添了許多可能性;另一方面，我國不可再生性能源在我國過去幾十年的發展過程中使用的數量較大，而隨著發展帶來的環境污染問題愈加嚴重，為此我國對于科技水平的重視程度日漸加深，希望能夠利用智能化科技手段代替不可再生能源，緩解、改善環境問題的同時保護我國資產資源。

我國《十三五規劃綱要》中明確指出，我國在未來5年的發展過程中應重點放在積極建設由“源—網—荷—儲”充分耦合形成的具發展、集成為互補為一體的能源型互聯網國家，并將該項目標放置在我國未來發展過程中的重要位置，通過合理建設綜合能源系統，促使資源協同優化，使我國更富多元化、科技化，利用該系統在滿足我國工業發展需求的同時保證我國資源得到合理使用，將資源的利用率發揮值最大化，達到優化能源消費結構的基本目的，為進一步提升我國發展空間、促使我國堅持走可持續發展道路。

1.2 研究新區的資料狀況

該次研究的新區為我國廣東省珠江三角洲中的某一新建區域。該區域面積為115km2。該區域所處氣候帶為亞熱帶季風氣候，夏季炎熱且雨水充足，冬季溫度將較其他區域較高，具有冬暖夏涼的主要特點。該區現如今正在建設中，迄今為止，該區內已在建設過程中，目前已經在商業區和發展區內共建成3座綜合能源基站，為新區內重點區域提供能源，同時為該區內在未來規劃過程中建設的各個區域供能或提供其他能源服務。該區在打造建設時秉承區域合作、創新的基本理念，以期通過綜合能源協同優化達到為區域內提供穩定能源、綜合發展區域經濟的目的，為將該區建設成具有高經濟水平、高質量環境、高完善設施、高優質服務的現代化綜合新區。

2? 新區開展綜合能源協同優化共發展的基本規劃策略

2.1 資源協調發展規劃策略的基本目標

區域內綜合能源協同優化發展系統是指將電力系統作為整體系統的核心系統，結合現代信息化科學手段，共同為區域內提供冷、熱、氣、電以及再生能源等多種服務，通過全面促使資源協同優化，共同建立起具“源—網—荷—儲”為一體的完善綜合能源協同發展區域的供給型、服務型系統。通過建立該系統為該區域內提供長遠且穩定的多種資源能量，同時可做到高節能、高供能，保護環境的同時將能源效率提升至最高，達到建設節能環保型新城市的根本目標。

2.2 資源協調發展規劃設計及模型

結合珠江三角新區的具體規劃方案，在對綜合能源協同優化發展規劃方案進行設計時可根據該區內的具體能源供應額定量、新區內能源需求量等對該區進行整體統籌規劃，確保該規劃方案符合綜合能源協同發展的基本目標。根據新區具體特點，可在新區規劃區域內建立相關能源信息平臺、能源輸送系統以及熱能電能供應渠道，將提供能源的光伏發電系統、風機發電系統、天然氣供應系統以及水電供應系統所體統的熱能、電能、水能源以及天然氣能源不斷輸送到能源終端，其中包括智能樓區、公共建筑、居民生活區以及數據中心等，做到全面供應能源的同時智能、實時對能源供應過程進行監督和合理規劃，滿足新區發展和需求的同時實現對綜合能源的協同與優化。

2.3 對綜合能源系統的具體規劃流程

第一，根據上述中設計的綜合能源協同優化發展規劃方案對新區內的現有電網分布現狀、現有資源需求量和供應量進行具體計算和數據分析，通過具體情況對新區內劃分出部分區域作為示范區，對示范區的電能和其他能源的具體利用條件、使用需求進行分析;第二，根據區域特點和分布對示范區進行網格式劃分，對劃分方法的合理性進行推敲和調整，根據區域內的河流、山體等特點合理對網格區域進行規劃，保證每個區域的能源供應相對獨立，同時在開始供應后針對示范區內的各個網格區的區負荷量及綜合能源具體需求量進行實時觀測，定期對觀測的各項數據進行對比;第三，在觀測一段時間內需利用GIS系統對網格具體能源利用情況、節能情況等進行全面評估，并根據實際狀況對劃分方案進行調整和完善，對區域制定的約束條件、目標規劃框架、重要用戶保底方案等進行全面考慮，制定出全面、科學的綜合能源協調優化具體規劃方案，根據該方案對各個網格區在此期間產生的社會效應、經濟效應以及各項指標數據全面評估，并根據其目標達成結果確定最終規劃策略。

3? 利用綜合能源協同優化后的配電網具體規劃策略

3.1 對新區的供熱電網規劃方案

結合新區規劃方案和“十三五”規劃方案內容，該區在針對該區的熱負荷能量需求制定時確定，該區在未來至2030年間其最大熱能需求量將達到595t/h。而為了保證該區在規劃及發展中滿足該熱負荷量，結合該區經濟實力分成兩期工程建立電熱聯產供熱基地，分別為：第一期可建立兩項2×180MW級電熱聯產項目;第二期可使用兩套2×400MW發電裝機裝備，兩期的供熱量分別為139t/h和635t/h，兩期電熱聯產基地可實現對新區供熱量635t/h，充分滿足新區整體熱能需求，同時可將多余的熱能供應給新區周邊，提升新區發展速率。

3.2 對新區的風能、光能協同供電規劃方案

擬在新區主干道路鳳凰大道和景觀大道路兩側建設風光一體化路燈。采用高壓鈉燈照明的路面照度按30Lx考慮的6車道主干道的照明功率密度值不應大于1.05W/m2。示范區主干道路長度約46km，按主干道紅線寬度40m估算道路面積約184萬m2，路燈總功耗約為1.93MW，風能和光能約占10%，其余主網電源補充。

3.3 溴化鋰制冷系統規劃法方案

考慮園區綜合能源實際情況，能源站采用燃氣內燃機，其特點為發電效率高，設備集成度高。其發電效率通常在30%～40%之間。排出的高溫煙氣進入吸收式制冷機，消耗夜間的低谷電能，利用溴化鋰及冰水相變潛熱進行能量的儲存，白天用電高峰期釋放出冷量。利用峰谷電價差，在電價較低的谷時段蓄冷，在電價較高的峰時段釋放冷量，降低系統運行綜合成本，協助電網公司消峰填谷，提高綜合能源系統利用效率。

4? 結語

該文以逐漸三角洲新區建立為實力，結合綜合能源協同優化整體理念和新區實際狀況，將該區內能源需求量和能源供應量作為對該區統籌規劃的先決條件，根據新區規劃建設在該區內規劃建立相關系統信息平臺和數據處理中心，通過建立系統化、全面化的能源供應，基于該協同優化規劃方案合理規劃區域電網，利用制冷技術、電熱聯產技術以及風能光能協同技術共同為該區域供應綜合能源，進一步達到節能、長遠發展的根本目標。

參考文獻

[1] 楊華洲.面向綜合能源供給側改革的城市配網規劃方法[J].中國高新區，2017（12）：111.

[2] 郝然，艾芊，朱宇超.基于多智能體一致性的能源互聯網協同優化控制[J].電力系統自動化，2017，41（15）：10-17，57.

[3]蘇晨，吳在軍，呂振宇，等.孤立微電網分布式二級功率優化控制[J].電網技術，2016，40（9）：2689-2697.