西南地區(qū)用戶側(cè)綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置

陳濤，吳高翔，周念成，呂小紅，劉維，吳雪翚

（1.國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研究院，重慶 401120；2.重慶大學(xué)輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400044；3.國網(wǎng)重慶市電力公司，重慶 400015）

0 引言

我國西南地區(qū)地形架構(gòu)遠(yuǎn)距離能源輸送管道難度較大，且該地區(qū)為典型夏熱冬冷地區(qū)，熱、冷負(fù)荷較大。但西南地區(qū)擁有豐富的可再生能源資源[1]，適合建設(shè)以水能、天然氣、風(fēng)能與光能互補(bǔ)的綜合能源系統(tǒng)。通過對西南地區(qū)綜合能源系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化配置，可以實(shí)現(xiàn)可再生能源的大規(guī)模消納，提高能源的利用率[2]～[4]。

目前，關(guān)于用戶側(cè)綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置已有相關(guān)研究。文獻(xiàn)[5]提出了含有冷熱電聯(lián)供和風(fēng)電的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型，并將天然氣系統(tǒng)安全約束集成到優(yōu)化調(diào)度策略中。文獻(xiàn)[6]考慮了電力系統(tǒng)與天然氣、供熱系統(tǒng)的聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行，建立了基于機(jī)會(huì)約束規(guī)劃的熱電能量綜合優(yōu)化模型。文獻(xiàn)[7]根據(jù)新能源接入的波動(dòng)不確定性和峰谷參數(shù)的不同，建立了一種電能、熱能、氫能集成的儲(chǔ)能系統(tǒng)及其協(xié)調(diào)優(yōu)化配置模型。文獻(xiàn)[8]針對熱電聯(lián)供經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題，提出了多目標(biāo)優(yōu)化與綜合決策相結(jié)合的兩階段調(diào)度方法。文獻(xiàn)[9]以優(yōu)化配置能量樞紐的設(shè)備類型和容量為目標(biāo)，考慮綜合需求側(cè)響應(yīng)及能量樞紐運(yùn)行約束，構(gòu)建了可顯著降低年運(yùn)行費(fèi)用的優(yōu)化配置模型。文獻(xiàn)[10]考慮熱、冷、電3種能源系統(tǒng)的耦合關(guān)系，以充分利用可再生能源、提高綜合系統(tǒng)能源利用效率為目標(biāo)，提出一種綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法。上述研究以理想工況用能場景為基礎(chǔ)，進(jìn)行用戶側(cè)綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置，但實(shí)際中由于環(huán)境及設(shè)備出力影響，理想工況下的優(yōu)化配置模型不夠精確，對系統(tǒng)規(guī)劃的準(zhǔn)確性和合理性有較大影響。

本文針對用戶側(cè)綜合能源系統(tǒng)，結(jié)合西南地區(qū)特定地域的能源現(xiàn)狀，首先針對轉(zhuǎn)換效率系數(shù)變化的全工況用能場景，建立了各設(shè)備的全工況數(shù)學(xué)模型。其次以綜合能源系統(tǒng)年投資、運(yùn)行成本為目標(biāo)，通過分段線性化處理和最小二乘法擬合，提出了一種面向西南地區(qū)用戶側(cè)的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置模型。最后通過算例驗(yàn)證所提模型的有效性。

1 西南地區(qū)綜合能源系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)

西南地區(qū)擁有豐富的水、天然氣和風(fēng)、光資源。結(jié)合西南地區(qū)山地運(yùn)輸條件及地質(zhì)條件，臨近用戶設(shè)置具備發(fā)電、供熱、供冷功能的設(shè)備，在能源互補(bǔ)互濟(jì)和梯級(jí)利用基礎(chǔ)上，建立綜合能源系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 西南地區(qū)綜合能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of integrated energy system in Southwest China

該系統(tǒng)利用以天然氣為燃料的燃?xì)忮仩t、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等設(shè)備產(chǎn)生電力，其排放的高溫?zé)煔庵兴挠酂岜换厥绽茫居糜诠┡募居糜隍?qū)動(dòng)吸收式制冷機(jī)等設(shè)備供冷，外部熱網(wǎng)還直接為負(fù)荷供熱。系統(tǒng)中接入了風(fēng)力、光伏、水能等可再生能源供電，其出力特性不可控，外部電網(wǎng)可直接為負(fù)荷供電。除了上述主要設(shè)備之外，為了增加系統(tǒng)供能的穩(wěn)定性和可靠性，一般還要配備蓄能裝置等輔助設(shè)備。綜合能源系統(tǒng)因包含天然氣、熱能、風(fēng)能、太陽能、水能、電能等多種能源輸入和冷、熱、電能多種輸出，并有能源轉(zhuǎn)換裝置和蓄能裝置提供系統(tǒng)內(nèi)能源的融合協(xié)同，一方面實(shí)現(xiàn)了能源梯級(jí)利用，另一方面實(shí)現(xiàn)不同能源系統(tǒng)之間的耦合，提高能源利用效率。

2 優(yōu)化配置數(shù)學(xué)模型

2.1 目標(biāo)函數(shù)

總成本：

式中：C為年度總成本；CI為年投資成本；CO為年運(yùn)行成本；CE為年運(yùn)行能耗成本；CCE為年環(huán)境成本；nequ為設(shè)備的臺(tái)數(shù)；sequ為單臺(tái)設(shè)備的容量；μequ為設(shè)備的單位容量投資成本；r為年利率；y為設(shè)備的壽命；d為典型日類別，d=1表示冬季，d=2表示夏季，d=3表示過渡季；Nd為典型日累計(jì)天數(shù)；Pequ為設(shè)備的功率；λequ為設(shè)備單位功率的運(yùn)行成本；Pes，chd，t和Pes，disd，t分別為儲(chǔ)能ES的充能和放能功率；λes為儲(chǔ)能單位充放能功率的成本；Pele,bd，t為從外部電網(wǎng)的購電功率；Pele，sd，t為向外部電網(wǎng)的售電功率；λde，b和λde，s分別為購、售電單價(jià)；Pgasd，t為從外部氣網(wǎng)的購氣功率；λgas為購氣單價(jià)；Phd，t為外部熱網(wǎng)的購熱功率；λh為購熱單價(jià)；κ為碳排放成本；γele，γgas分別為單位電功率和天然氣功率的等值CO2排放因子；A為{GT，GE，PV，WT，GB，WB，AC，HP}；B為{EES，TES，CES}。

2.2 功率平衡約束

天然氣的燃料功率平衡約束、水資源為主的熱、冷功率平衡約束、風(fēng)光資源為主的電功率平衡約束分別為

式中：Pgas，GE，id，t，Pgas，GT，id，t，Pgas，GB，id，t分別為天然氣內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)忮仩t在t時(shí)刻消耗的天然氣；PPVd，t，PWTd，t，Pe，GT，id，t，Pe，GE，id，t分別為光伏、風(fēng)電、燃?xì)廨啓C(jī)和天然氣內(nèi)燃機(jī)的輸出電功率；Pe，Ld，t為電負(fù)荷；Pess，chd，t，Pess，disd，t分別為電儲(chǔ)能的充放電功率。熱功率平衡約束中，Ph，GB，id，t，Ph，GE，id，t，Ph，WB，id，t，Ph，HPd，t分別為燃?xì)忮仩t、天然氣內(nèi)燃機(jī)、余熱鍋爐和水源熱泵的輸出熱功率；Ph，Ld，t為熱負(fù)荷；Phes，chd，t，Phes，disd，t為熱儲(chǔ)能的充放能功率；Pc，ACd，t，Pc，HPd，t分別為吸收式制冷機(jī)和水源熱泵的輸出冷功率；Pc，Ld，t為冷負(fù)荷；Pces，chd，t，Pces，disd，t為冷儲(chǔ)能的充放能功率；Psm，GE，id，t，Psm，GT，id，t分別為天然氣內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)輸出高溫?zé)煔夤β剩籔sm，WB，id，t，Psm，AC，id，t分別為余熱鍋爐和吸收式制冷機(jī)消耗的高溫?zé)煔夤β省?/p>

2.3 能源設(shè)備運(yùn)行約束

（1）天然氣內(nèi)燃機(jī)的數(shù)學(xué)模型

式中：ηe，GE，id，t為天然氣內(nèi)燃機(jī)i在季節(jié)d時(shí)刻t的發(fā)電效率，隨天然氣內(nèi)燃機(jī)出力變化而變化；fh，GE，id，t為天然氣內(nèi)燃機(jī)i缸套水余熱占總余熱的比重；fsm，GE，id，t為天然氣內(nèi)燃機(jī)i煙氣余熱占總余熱的比重；τGE，id，t為天然氣內(nèi)燃?xì)鈏的啟停狀態(tài)，為0，1二進(jìn)制變量；αGEmin，αGEmax分別天然氣內(nèi)燃機(jī)的最小和最大電功率系數(shù)；當(dāng)天然氣內(nèi)燃機(jī)數(shù)量i大于實(shí)際數(shù)量nGE時(shí)，τGE，id，t=0為停止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)天然氣內(nèi)燃機(jī)數(shù)量i小于實(shí)際數(shù)量nGE時(shí)，τGE，id，t=1為停開啟狀態(tài)。

（2）燃?xì)廨啓C(jī)

燃?xì)廨啓C(jī)的數(shù)學(xué)模型為

式中：ηe，GT，id，t，ηh，GT，id，t分別為燃?xì)廨啓C(jī)i在季節(jié)d時(shí)刻t的發(fā)電和發(fā)熱效率，隨燃?xì)廨啓C(jī)出力變化而變化；τGT，id，t為燃?xì)廨啓C(jī)i的啟停狀態(tài)，為0，1二進(jìn)制變量；αGTmin，αGTmax分別燃?xì)廨啓C(jī)的最小和最大電功率系數(shù)。

（3）燃?xì)忮仩t

由于燃?xì)忮仩t運(yùn)行效率較高且非常穩(wěn)定，一般認(rèn)為其在部分負(fù)荷下的工作效率不變，即輸出熱量與輸入能量保持線性關(guān)系，其供能數(shù)學(xué)模型可以表示為

式中：ηGB為燃?xì)忮仩t的發(fā)熱效率，為恒定值；τGB，id，t為燃?xì)忮仩ti的啟停狀態(tài)，是0，1二進(jìn)制變量；αGBmin，αGBmax分別為燃?xì)忮仩t的最小和最大熱功率系數(shù)。

（4）余熱鍋爐

余熱鍋爐的數(shù)學(xué)模型為

式中：ηWB為余熱鍋爐的熱效率，為恒定值；τWB，id，t為余熱鍋爐的啟停狀態(tài)，為0，1二進(jìn)制變量；αWBmax為余熱鍋爐的最大熱功率系數(shù)。

（5）吸收式制冷機(jī)

吸收式制冷機(jī)的數(shù)學(xué)模型為

式中：COPACd，t為吸收式制冷機(jī)的能效系數(shù)，其值隨著制冷量的增長而增長，近似線性關(guān)系；αACmax為吸收式制冷機(jī)最大制冷功率系數(shù)。

（6）光伏和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

當(dāng)光伏和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)出力過剩，導(dǎo)致系統(tǒng)難以消納時(shí)，可允許其降出力運(yùn)行，則光伏和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際出力滿足約束條件為

式中：PPVd，t為光伏的實(shí)際功率，小于預(yù)估功率；PWTd，t為風(fēng)力的實(shí)際功率，小于預(yù)估功率。

（7）水源熱泵

水源熱泵利用水資源中蘊(yùn)含的太陽能資源作為冷熱源，采用熱泵原理，通過水能作為綜合能源系統(tǒng)的輸入，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中冷能、熱能的負(fù)荷需求。

式中：COPδ，HPd，t為水源熱泵的能效系數(shù)，其物理意義為水源熱泵制熱運(yùn)行時(shí)的制熱量與有效輸入功率之比。水源熱泵在不同運(yùn)行工況下，其能效系數(shù)會(huì)發(fā)生變化，即COPδ，HPd，t不是一個(gè)常數(shù)，而是一個(gè)與冷熱源側(cè)水溫和部分負(fù)荷率相關(guān)的函數(shù)；τHPd，t為水源熱泵的啟停狀態(tài)，為0，1二進(jìn)制變量；αHPmn，αHPmax分別為水源熱泵的最小和最大輸出功率系數(shù)。

（8）蓄能裝置

蓄能裝置的特性可描述成設(shè)備自身容量、最大蓄能狀態(tài)、蓄能輸出功率和蓄能效率等幾部分，建立的蓄能裝置充放能數(shù)學(xué)模型為

式中：τesd，t為蓄能裝置充放能狀態(tài)；ηes，ch，ηes，dis為儲(chǔ)能裝置充放能效率系數(shù)，效率可達(dá)90%；Eesd，t為蓄能裝置儲(chǔ)存的能量；αesmin，αesmax分別為蓄能裝置最小和最大儲(chǔ)存的能量系數(shù)，分別取0.2和0.9。

2.4 運(yùn)行設(shè)備最小啟停時(shí)間約束

運(yùn)行設(shè)備最小啟停時(shí)間約束包括機(jī)組最小停機(jī)時(shí)間和機(jī)組最小連續(xù)運(yùn)行時(shí)間，其表達(dá)式為

式中：Tn，ton，Tn，toff分別為第n臺(tái)運(yùn)行設(shè)備在第t個(gè)調(diào)度時(shí)段時(shí)已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行和停機(jī)的時(shí)間；Tnon，Tnoff分別為第n臺(tái)運(yùn)行設(shè)備的最小連續(xù)運(yùn)行和停機(jī)時(shí)間，設(shè)備包括配置的燃?xì)忮仩t、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和余熱鍋爐。

2.5 能源設(shè)備模型線性化處理

本文建立的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型是一個(gè)復(fù)雜的混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題，須要先將該問題轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)線性規(guī)劃問題，才能進(jìn)行求解。以燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)為例，天然氣功率可表示為電功率和負(fù)荷率的非線性函數(shù)。根據(jù)已知的發(fā)電功率與負(fù)荷率函數(shù)關(guān)系，將該非線性曲線按照0.1 p.u.的等效間隔，分段進(jìn)行線性化處理。每個(gè)間隔內(nèi)的曲線函數(shù)為

式中：Lk為線性化系數(shù)；Rk為線性化的常數(shù)；引入二進(jìn)制變量τgas，GE，i，kd，t，判斷天然氣內(nèi)燃機(jī)輸出電功率是否在k個(gè)區(qū)間內(nèi)，則天然氣功率可以表示為

式（14）表示天然氣內(nèi)燃機(jī)功率為各區(qū)間功率之和，且限制了天然氣功率只能位于一個(gè)功率區(qū)間內(nèi)；式（15）表示天然氣功率在第k個(gè)區(qū)間內(nèi)時(shí)，滿足式（13），否則等于0；而式（16）則限定了輸出電功率的所處的區(qū)間。

為了進(jìn)一步分析其他能量轉(zhuǎn)換模型的特點(diǎn)，圖2給出了相應(yīng)功率關(guān)系曲線。

圖2 輸入輸出功率關(guān)系曲線Fig.2 Relation curve of input and output power

由圖2可知，缸套水余熱、煙氣余熱功率與電功率的關(guān)系曲線彎曲幅度較大，可以采用上述方法進(jìn)行分段線性化處理。燃?xì)廨啓C(jī)天然氣功率、熱功率與電功率，水源熱泵電功率與輸出冷、熱功率關(guān)系曲線可以直接近似為一條線性函數(shù)，該函數(shù)系數(shù)可以通過最小二乘法獲得。

3 算例分析

3.1 參數(shù)設(shè)定

以西南某地區(qū)綜合能源系統(tǒng)為仿真對象，其拓?fù)淙鐖D3所示。

圖3 綜合能源系統(tǒng)示意圖Fig.3 Schematic diagram of integrated energy system

該地區(qū)夏季濕熱、冬季陰冷，冷熱供給需求大，年采暖和供冷需求長達(dá)185 d左右；所以該綜合能源系統(tǒng)選取時(shí)間段365 d分為冬季供熱典型日95 d、夏季供冷典型日90 d和過渡季典型日180 d，分別獲得冬季、夏季和過渡季典型日的工況場景。其中冬季、夏季、過渡季和新能源功率曲線如圖4所示。系統(tǒng)中配置的水源熱泵考慮具備制熱制冷雙重工作模式，在冬季進(jìn)入制熱模式為系統(tǒng)提供熱量，在夏季進(jìn)入制冷模式提供冷能。在冬季，由于系統(tǒng)無制冷需求，吸入式制冷機(jī)被關(guān)閉[11]。

圖4 典型日負(fù)荷和新能源功率曲線Fig.4 Curve of load and new energy power in typical day

在綜合能源系統(tǒng)中，輸入能源為風(fēng)能、太陽能、外購電力、熱能和天然氣。其中，光照、風(fēng)力的輸入成本為零；外購電力、熱力、天然氣的等效成本分別為1.2，0.5，0.5元/（kW·h），向外部電網(wǎng)售電價(jià)格為0.2元/（kW·h）。本文中的各設(shè)備裝置參數(shù)如表1所示。

表1 設(shè)備裝置參數(shù)Table 1 Device parameters of equipment

3.2 仿真結(jié)果分析

為了比較新能源系統(tǒng)對用戶側(cè)綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置的影響，本文對是否考慮風(fēng)光出力的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置進(jìn)行對比分析。方案1未考慮風(fēng)光出力，外部電網(wǎng)和系統(tǒng)內(nèi)天然氣通過燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)可以為電負(fù)荷供電；外部熱網(wǎng)和系統(tǒng)內(nèi)天然氣通過燃?xì)忮仩t和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)可直接對熱負(fù)荷供熱，也可通過煙氣使余熱鍋爐產(chǎn)生熱能；系統(tǒng)內(nèi)的電能通過燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的煙氣通過吸收式制冷機(jī)產(chǎn)生冷能。系統(tǒng)內(nèi)的蓄電、蓄熱、蓄冷裝置在系統(tǒng)內(nèi)起到削峰填谷的作用。方案1不是最優(yōu)配置的綜合能源系統(tǒng)，沒有風(fēng)光出力導(dǎo)致購電成本、運(yùn)行成本和環(huán)境成本顯著增加。方案2考慮風(fēng)光出力，其中風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏設(shè)備分別配置5臺(tái)、1臺(tái)，容量分別為5 000 kW和1 000 kW。風(fēng)能和太陽能產(chǎn)生的電能可直接為電負(fù)荷供電，也可通過水源熱泵制熱制冷，分別供能給熱負(fù)荷和冷負(fù)荷，方案2為最優(yōu)配置的綜合能源系統(tǒng)。

方案1，2配置結(jié)果如表2所示。

表2 綜合能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置結(jié)果Table 2 Configuration results of integrated energy system

續(xù)表2

兩種不同方案的成本如表3所示。

表3 兩種不同方案的成本Table 3 The cost of 2 cases

由表3可知，方案2的總成本比方案1減少1 903.22萬元，約為67.07%。方案2的投資成本高于方案1，原因是風(fēng)機(jī)和光伏設(shè)備的投入，然而方案2的運(yùn)行維護(hù)成本、運(yùn)行能耗成本和環(huán)境成本均比方案1減少。由于方案2中增加了5臺(tái)風(fēng)機(jī)和1臺(tái)光伏設(shè)備，且風(fēng)機(jī)和光伏設(shè)備的投資成本較高，所以投資成本較方案1增加211.21%，約為337.33萬元。方案2中燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的數(shù)量顯著減少且風(fēng)機(jī)、光伏設(shè)備接入，但是由于燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)維護(hù)成本高，風(fēng)機(jī)、光伏設(shè)備維護(hù)成本低，所以運(yùn)行維護(hù)成本降低了37.58%，約為38.54萬元。由于可再生能源發(fā)電無需購電成本，方案2中購電成本顯著降低，且熱泵成本低但需求顯著增加，蓄電成本高但需求顯著下降，運(yùn)行能耗成本也減少了85.47%，約為2 179.08萬元。方案1中依靠外部電網(wǎng)、熱網(wǎng)和系統(tǒng)內(nèi)天然氣供能，而方案2中有風(fēng)能和太陽能發(fā)電，可再生能源的接入較傳統(tǒng)的能源利用方式而言，CO2排放量顯著降低，環(huán)境治理成本也隨之降低；方案2中環(huán)境成本減少88.97%，約為22.93萬元。因此，本文提出的用戶側(cè)可再生能源接入的綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃模型比傳統(tǒng)的綜合能源系統(tǒng)有更好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

3.3 全工況模型與恒定系數(shù)模型對比

考慮全工況場景，采用本文建立的優(yōu)化求解模型對系統(tǒng)配置進(jìn)行求解；同時(shí)使用恒定系數(shù)模型對系統(tǒng)進(jìn)行配置，其中恒定系數(shù)模型中設(shè)備轉(zhuǎn)換效率為常數(shù)，對比結(jié)果如表4所示。為了考查設(shè)備效率變化對配置結(jié)果的影響，恒定系數(shù)模型分別采取了各設(shè)備在部份負(fù)載率（PLR）為0.3和1.0的效率，其余條件均與與全工況模型相同。

表4 全工況與恒定系數(shù)模型成本對比Table 4 Cost comparison between all operating condition and constant coefficient model

西南地區(qū)綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置模型選取了一年中冬季、夏季、過渡季中的典型日工況場景進(jìn)行模擬，在算例中的求解時(shí)間為7 850.54 s，可以滿足系統(tǒng)配置需求。采用恒定系數(shù)PLR=1.0時(shí)，將得到3個(gè)方案中成本較低的配置結(jié)果，而采用恒定系數(shù)PLR=0.3時(shí)，負(fù)載率低，將得到3個(gè)方案中成本較高的配置結(jié)果。根據(jù)全工況模型和恒定系數(shù)模型成本對比，采用全工況模型的年總成本為934.33萬元；對于恒定系數(shù)模型，在PLR=0.3和1.0的情況下，年總成本分別為1 050.90,9 11.27萬元。可見，在采用恒定系數(shù)模型對系統(tǒng)進(jìn)行配置時(shí)，由于得出的成本結(jié)果較低或較高，用能經(jīng)濟(jì)性和負(fù)荷多樣性得不到滿足。采用全工況模型時(shí)，由于設(shè)備轉(zhuǎn)換效率隨著系統(tǒng)出力變化而變化的特性，各種能源設(shè)備協(xié)調(diào)耦合工作，可滿足用戶用能需求并降低運(yùn)行成本。

4 結(jié)論

基于西南地區(qū)特定地域的能源現(xiàn)狀，以及系統(tǒng)內(nèi)各運(yùn)行設(shè)備效率隨環(huán)境和出力變化而變化的特點(diǎn)，本文建立了一種全工況用能場景下的容量優(yōu)化配置模型，并得出了西南地區(qū)綜合能源系統(tǒng)的最優(yōu)規(guī)劃配置方法。具體結(jié)論如下：①可再生能源接入的優(yōu)化配置方案可以實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用和多能互補(bǔ)，緩解高峰時(shí)段用電緊張，減少購電成本和碳排放成本，從而提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益；②采用恒定系數(shù)模型對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化配置，可能導(dǎo)致無法滿足負(fù)荷要求或者運(yùn)行成本較高，而全工況模型轉(zhuǎn)換效率實(shí)時(shí)變化特性可得到更合理的配置結(jié)果。

利用本文所建立的用戶側(cè)綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，通過系統(tǒng)能源輸入、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存的互補(bǔ)，可使綜合能源系統(tǒng)在外部能源輸入、西南地區(qū)本地資源供應(yīng)、環(huán)境友好和系統(tǒng)配置合理?xiàng)l件下，最大程度上降低系統(tǒng)年度總成本。