國(guó)家“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)背景下,以“源網(wǎng)荷儲(chǔ)縱向貫通、電氣冷熱橫向協(xié)同”為特點(diǎn)的綜合能源系統(tǒng)已成為發(fā)展的必然選擇。零碳園區(qū)/低碳城市規(guī)劃設(shè)計(jì)能有效推動(dòng)能源系統(tǒng)向能源生產(chǎn)清潔化、用能配置高效化、終端消費(fèi)電氣化、網(wǎng)荷互動(dòng)靈活化發(fā)展,推動(dòng)城市從“高碳”向“低碳”、“零碳”漸進(jìn)演化,從而形成電網(wǎng)企業(yè)支撐城市降碳的零碳電網(wǎng)漸進(jìn)規(guī)劃、風(fēng)光氫核儲(chǔ)全電壓等級(jí)聯(lián)合優(yōu)化降碳、城市碳交易時(shí)序演進(jìn)的原創(chuàng)技術(shù)理論體系。近年來,學(xué)術(shù)界和工業(yè)界在能源互聯(lián)數(shù)據(jù)挖掘的零碳園區(qū)/低碳城市優(yōu)化規(guī)劃方面做了不少研究工作,提出了研究框架、實(shí)現(xiàn)路徑,研究了相關(guān)理論、方法和技術(shù)問題,取得了明顯的進(jìn)展。
為展示國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì),交流學(xué)術(shù)和技術(shù)成果,《電力建設(shè)》編輯部特邀我們共同組織了“能源互聯(lián)數(shù)據(jù)挖掘的零碳園區(qū)/低碳城市漸進(jìn)式優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計(jì)”專輯。本專輯收到來自學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的四十余篇飽含真知灼見的投稿,經(jīng)過嚴(yán)格評(píng)審,最終共收錄15篇論文,涵蓋面向零碳園區(qū)和低碳城市的規(guī)劃與調(diào)度綜述、規(guī)劃設(shè)計(jì)、能量管理與調(diào)度等方面的內(nèi)容。
昆明理工大學(xué)電力工程學(xué)院的駱釗副教授總結(jié)和概括了綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行基礎(chǔ)信息感知、混合時(shí)間尺度動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度體系及其求解算法三個(gè)方面的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并指出現(xiàn)有研究的不足,最后展望了未來的研究方向,為該方向的后續(xù)研究提供參考;天津大學(xué)葛磊蛟副教授和國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司宋卓然高級(jí)工程師以零碳園區(qū)為主要研究對(duì)象,對(duì)其優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)與未來發(fā)展趨勢(shì)展開討論,以期為我國(guó)面向能源互聯(lián)網(wǎng)的零碳園區(qū)的發(fā)展提供更有力的技術(shù)支撐。
武漢大學(xué)電氣與自動(dòng)化學(xué)院楊軍教授和碩士研究生徐澄瑩構(gòu)建了引入多元混合儲(chǔ)能、碳捕集裝置的兩階段綜合能源艙規(guī)劃模型,達(dá)到了艙內(nèi)多能靈活互補(bǔ)、碳排放回收利用的效果;武漢大學(xué)電氣與自動(dòng)化學(xué)院的胡志堅(jiān)教授和國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司福州供電公司翁菖宏提出了一種計(jì)及季節(jié)性氫儲(chǔ)的新能源汽車供能站分布式規(guī)劃模型,為克服電力和交通系統(tǒng)的信息壁壘、改善新能源裝置實(shí)際利用率低的困境提供理論依據(jù);天津大學(xué)葛磊蛟副教授和國(guó)網(wǎng)遼寧經(jīng)研院潘霄高級(jí)工程師提出了一種面向能源互聯(lián)網(wǎng)的零碳園區(qū)智能感知設(shè)備優(yōu)化規(guī)劃方法,提出了灰狼-教與學(xué)混合智能優(yōu)化算法,合理規(guī)劃零碳園區(qū)中用于數(shù)據(jù)收集與分析智能感知設(shè)備;華北電力大學(xué)的檀勤良教授以系統(tǒng)運(yùn)行成本最小、電網(wǎng)側(cè)負(fù)荷波動(dòng)最小、用戶側(cè)經(jīng)濟(jì)收益最大建立了多目標(biāo)規(guī)劃模型,減少了電源側(cè)碳排放,提高系統(tǒng)整體經(jīng)濟(jì)效益;廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)規(guī)劃研究中心的張俊瀟高級(jí)工程師提出了考慮碳排放和柔性負(fù)荷的有源配電網(wǎng)混合整數(shù)二階錐規(guī)劃模型,在滿足網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行約束和CO2排放上限的前提下,給出總成本最小的投資策略;中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院付學(xué)謙副教授和碩士研究生李雪瑞首次以碳達(dá)峰背景為發(fā)電行業(yè)火電機(jī)組減排工作下的初始配額發(fā)放提供一種可行機(jī)制,明確配額確定以及發(fā)放過程中各參與主體的職責(zé)和具體流程。
中國(guó)科學(xué)院電工研究所的肖浩副研究員和國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司的薛溟楓工程師提出了一種基于改進(jìn)DQN算法的多園區(qū)綜合能源系統(tǒng)能量管理方法,有效解決了園區(qū)之間的復(fù)雜互動(dòng)、多能耦合決策會(huì)給多園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的能量管理帶來決策空間龐大,算法難于收斂等挑戰(zhàn)性問題;華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院博士研究生鐘治垚和廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)規(guī)劃研究中心陳鴻琳博士開展了海上風(fēng)電制氫微網(wǎng)的實(shí)時(shí)能量管理策略研究,所提策略在滿足正態(tài)分布的實(shí)時(shí)測(cè)試場(chǎng)景下,有效提高了優(yōu)化準(zhǔn)確率;四川大學(xué)電氣工程學(xué)院劉俊勇教授和碩士研究生楊瑞琳提出一種考慮儲(chǔ)能裝置參與備用配置的園區(qū)綜合能源系統(tǒng)日前經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型,通過調(diào)節(jié)向上、向下調(diào)節(jié)備用約束成立的置信水平改變園區(qū)備用決策的保守程度,從而平衡系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與可靠性需求;電力系統(tǒng)及發(fā)電設(shè)備安全控制和仿真國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室田浩副研究員和國(guó)網(wǎng)山東省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院馮亮博士聚焦于新背景“零碳園區(qū)”與新模式“共享儲(chǔ)能”,提出了考慮共享儲(chǔ)能容量衰減的零碳園區(qū)優(yōu)化調(diào)度與經(jīng)濟(jì)性評(píng)估方法;三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院張磊副教授和新能源微電網(wǎng)湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心的博士研究生葉婧建立了考慮CHP機(jī)組動(dòng)態(tài)約束的工業(yè)園區(qū)電熱耦合系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化模型,能夠有效提升工業(yè)園區(qū)風(fēng)電消納能力,降低企業(yè)碳排放壓力;國(guó)網(wǎng)河南省電力公司經(jīng)濟(jì)研究院李鵬高級(jí)經(jīng)濟(jì)師和余曉鵬高級(jí)工程師提出了多源低碳調(diào)峰成本核算方式,構(gòu)造了確定性多源低碳調(diào)峰交易優(yōu)化模型,可促進(jìn)風(fēng)電并網(wǎng),實(shí)現(xiàn)各參與方共享合作效益,確立不同風(fēng)險(xiǎn)態(tài)度決策者的調(diào)峰交易方案;寧夏大學(xué)物理與電子電氣工程學(xué)院王金梅教授和碩士研究生郭佳興提出了基于虛擬電廠的多能源協(xié)同系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化策略,通過環(huán)境治理子系統(tǒng)與電-熱-氣綜合能源系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行,配合電熱儲(chǔ)能裝置、電轉(zhuǎn)氣設(shè)備及能源交易市場(chǎng)賦予虛擬電廠更靈活的信息調(diào)控手段,有效緩解棄風(fēng)光現(xiàn)象和碳排放超標(biāo)問題。
需要指出的是,基于能源互聯(lián)數(shù)據(jù)挖掘的零碳園區(qū)/低碳城市優(yōu)化規(guī)劃方向具有廣闊發(fā)展前景,現(xiàn)有的研究還比較初步,在研究的深度和廣度方面仍有很大的空間。目前,很多國(guó)家正在低碳電力能源轉(zhuǎn)型與變革中摸索前進(jìn)?,F(xiàn)有學(xué)術(shù)研究和工程經(jīng)驗(yàn)難免有局限之處,期望廣大讀者能夠從本專輯獲得啟發(fā),在思維碰撞中共同推動(dòng)以數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)為驅(qū)動(dòng)的零碳園區(qū)/低碳城市優(yōu)化規(guī)劃技術(shù)發(fā)展。由于篇幅、主題以及稿件處理周期的限制,部分高水平投稿論文未能收錄于本專輯中,希望能夠得到所有為本專輯撰稿的作者和廣大讀者的理解,后期本專輯錄用稿件將以專欄的形式及時(shí)刊出。
衷心感謝各位專家學(xué)者對(duì)本專輯的大力支持,感謝《電力建設(shè)》編輯部為本專輯的選題、策劃、組織和出版所做的大量工作,感謝本專輯的各位評(píng)審專家的客觀、公正評(píng)審。最后,希望能源互聯(lián)數(shù)據(jù)挖掘的零碳園區(qū)/低碳城市漸進(jìn)式優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計(jì)領(lǐng)域的研究能引起更廣泛的關(guān)注和討論。