一、双碳文库是一个地产人建立的专业的分享碳达峰碳中和资料的文库网站 http://www.tanwenku.cc/ 二、203060 文库:http://www.203060.vip/ 三、所有 2 万份资料搜索目标:https://203060.vip/soso.html 四、欢迎加入文库会员,199 一年,399 终身。所有资料百度网盘共享,加小 编微信有优惠。 五、加入会员,可获赠价值 999 全网资源,影视,游戏,亲子,有需求联系 小编。 六、见面礼:B 站最全收费类课程合集: 自取地址 :https://www.aliyundrive.com/s/7tXbEop6K5G 双碳会员重磅福利:赠送全网资源: 可以目录查询一下【关键词】 可查询目录:http://123.haohanba.cn 会员赠品 Building Energy Conservation 建筑节能 零碳园区综合能源规划的实施路径及关键技术研究 R e s e a r c h O n T h e I m p l e m e n t a t i o n Pa t h A n d K e y Technologies Of Comprehensive Energy Planning In ZeroCarbon Parks 孟海燕1,4,陈启新2,韩仲卿3,田 喆1,牛纪德1,蒋向北 4(1.天津大学环境科学与工程学院,天津 300072;2. 中 节能实业发展有限公司,浙江 杭州 310012;3. 国网冀北电力有限公司,北京 100054;4.中节能风力发电股份有限公司,北京 100082) 摘要 :零碳园区的综合能源规划涉及综合能源利用、微电网规划、电力市场、需求响应、建筑节能、碳减排等多学科交互的综合应用,提 出能源匹配、能源交互、系统优化三步实施路径,重点研究负荷预测、能源规划、能源交互、系统优化、零碳管理平台五大要素。总结现 有理论研究成果、工程案例,结合当前综合能源发展趋势,融合需求响应、电力市场交易的新要素,分析了各部分实施路径的难点和要点 和解决方案,对现有研究现状进行了分析综述,并结合零碳园区的现状提出适合的研究思路和方向。 关键词 :零碳园区 ;综合能源 ;能源规划 ;需求响应 ;建筑节能 中图分类号 :TU 312 文献标识码 :A 文章编号 :2096-3815(2022)06-0009-04 目前零碳园区的相关标准、法规、碳交易市场等环境尚 零碳园区要实现“零碳”的目标,实施路径可以分为 待进一步完善。从国内外对低碳、零碳园区评价导则可以了 三个阶段。首先能源匹配,应在“源”侧充分体现“因地制 可再生能源利用率等)、建筑、交通、给排水、废弃物、碳 燃料电池、P2G、热泵技术等,提高碳补偿的额度。在“荷” 解,我国对低碳园区评价主要包含能源(包括能源产生率、 汇等方面。因此零碳园区的能源规划将是零碳园区建设规划 中重要的一环。 大量的研究与工程实践表明,建立零碳园区的综合能源 系统势在必行。目前,国内外针对园区的综合能源系统规 划、多能互补、储能、建筑节能等领域均已经展开了研究, 但是从零碳园区的顶层设计出发,将多学科的融合以达到实 施的路径和方案缺少系统性的梳理和归纳。 本文提出零碳园区的实施路径,并对实施路径中的关键技 术和现有研究成果进行总结归纳,提出多学科交叉融合的解决 方案,并结合零碳园区的现状提出适合的研究思路和方向。 1 零碳园区综合能源规划的现状和实施路径 零碳综合能源系统目前存在着 4 M 难题,即多源(Multi Sources)、多荷(Multi Demands)、多能转换(Multi Storage)、多目标(Multi Objectives)。综合能源系统中 不确定因素存在于能源生产、转换、消纳的全过程中,且不 确定性相互耦合,共同影响着能源的供需平衡关系。 宜”的原则,尽可能更多的利用可再生能源、热电联产、氢 侧,对需求进行精准预测,并充分考虑能源政策、需求响 应、能源价格等一系列影响,优化用能效果。其次能源交 互,在“网”侧,充分考虑电、气、冷、热各类异质能源互 补,提高能源使用效率。在“储”侧,考虑储电、储冷、储 热以及荷侧灵活资源呈现的“虚拟储能”效应。在源网荷储 协同互动的情况下,促进精准的“源荷”匹配。最后系统优 化,在多目标、多因素的情况下,设定规划的目标及优化线 路,将二氧化碳净排放为零设定为约束指标,综合考虑建设 成本、运营成本、能源收入等参数,采用数字化手段,对规 划进行验证,最终得到经济、环保、节能的最佳规划方案。 2 零碳园区规划的实施关键技术 2.1 负荷预测 园区负荷按照负荷行业主要包括:工业负荷、建筑负 荷、交通负荷等。在负荷预测中需充分考虑需求响应对负荷 的影响。 工业负荷是工业园区负荷中重要的一部分,长期负荷受 建筑科技 2022 年 第 6 期 9 建筑节能 Building Energy Conservation 到区域发展、市场因素等多方面影响,短期负荷预测受到天 气、季节、电价等多方面因素影响。目前国内外学者对于工 业负荷预测的研究主要分为三类:基于统计模型的预测方 法、基于机器学习的预测方法、基于以上预测方法的组合预 测方法。 建筑负荷预测采用人均综合用电量指标法(总规阶段) 和单位建筑面积负荷指标法。这样虽然可靠性较强但容易造 成设计冗余。而为了方便工程人员使用,集成化的软件辅助 设计工具被广泛应用在建筑优化设计中。潘毅群 等提出可 [1] 采用统计模型与物理模型相结合并融入情景分析法的预测方 台 数 1 1 2 1 容量 /MW 4.55 4.55 9.1 4.55 表 1 分散式风电应用在零碳园区的经济测算表 年利用 单位千瓦投 电价/ 小时数 资/元·kw﹣1 元·kw﹣1 /h 5 000 0.50 1 900 5 000 0.50 1 700 5 000 0.50 1 700 5 500 0.50 1 700 投资回收 期(税 后)/a 7.00 7.79 7.67 8.49 全部投资内部收 益率(税后)/% 15.02 12.89 13.19 11.32 由表 1 可以看出,园区风电具有较好的经济性。另外, 不确定性的分析方法同样适用于风电的规划中。 2.2.3 地热能的应用 零碳园区内的地热能要按照梯级利用的理念进行规划 法。孙超等 提出了一种改进反向传播神经网络的楼宇负荷 应用。浅层地热能的利用开发是主要的开发方向,具有开 交通负荷预测主要跟园区车辆类型及性能、路网结构、 空调和采暖系统的稳定冷热源,最典型的工程应用有地源 预测方法。 [2] 充电设施充足性、用户行为等因素有关。园区的储能充电桩 具有良好的经济效益,投资回收期可达 5—7 年,另外还可 以作为园区储能容量的扩充。 需求侧响应是改变用户用能方式,优化负荷分布、提 高电能利用效率的重要举措。传统电力需求响应的调节方式 主要为削减或在时间上平移主动负荷。随着综合能源系统技 术的发展和落地,延伸出了综合需求响应的概念,将电/热/ 冷/气等多种能源之间的转换、互补融入到用户用能调节手 段中,极大增强了用户侧调节的灵活性 。 [3] 2.2 能源规划 2.2.1 太阳能的应用 太阳能的利用主要分为太阳能光伏发电、太阳能光热供 热利用。零碳园区中可以在光伏遮阳亭、光伏车棚、光伏采 采容易、运输距离近的特点,可以为园区特别是建筑提供 热泵技术 [5] 等。另外,地热能与太阳能、天然气等其他可 再生能源形成的综合能源利用,可以更好的提升能源利用 效率。中国最大的多能互补地源热泵工程-北京大兴国际机 场,耦合了烟气余热、污水余热等可再生能源,形成了多能 互补地源热泵系统,实现了可再生能源利用率 10% 的建设 目标。 2.3 能源交互 2.3.1 能源转换 充分利用能源的转换及利用,将更加有效的提高能源综 合利用率[6]。如在上海世博能源站(商业楼宇)中供冷量不 足时由电空调、水蓄冷来补充,供热量不足时由燃气锅炉、 水蓄热来补充的集中供能方式。能源系统的一次能源综合利 用率分别提高 9.11% 和 8.79%。 光顶、光伏玻璃幕墙、太阳能热水中有多种应用场景。 2.3.2 储能 行分析比较。光伏利用的地理潜力分析主要包括建筑屋顶总 用。然而,国内的储能的市场激励机制正在起步阶段。在容 被遮挡分析,以及建筑屋顶光伏有效利用面积估算。光热利 出等;在能量价值方面,储能可以实现削峰填谷价值、消纳 太阳能利用的规划应对光伏发电、光热供热两种方案进 面积估算、建筑阴影遮挡分析、不可利用屋顶面积估算、植 用的潜力分析主要包括集热器总面积、集热效率、运行天 数、集热面积等来进行估算。 目前,大多数设计规划单位采用的概率预测技术,即光 新型储能将在发电侧、用户侧和电网侧等多场合得到应 量价值方面,储能可以提供紧急容量支撑、减少基本电费支 弃风弃光等;在辅助服务方面,储能还能实现调峰服务、调 频服务、黑启动等。 目前,储能已体现出较好的市场价值。以 10 kV 工业用 伏的发电预测公式来分析光伏的发电性能。考虑多重不确定 户侧,每天循环重放电 2 次,按充放电电能攻率为 90% 计 定性分析方法主要有鲁棒优化、概率方法、随机规划、模糊 按 1 500 元计入容量成本,需 4.5 a 收回成本。 性的分析方法将优化综合能源规划与运行。几种常用的不确 规划等[4]。 算,峰谷电价差为 0.9 385 元,每年容量收入为 340 元/a, 另外,广义的储能还包括储热、储冷、储气、储氢 2.2.2 风力发电的应用 等;建筑能源中的空调系统也具备一定的热存储能力,特 划少量大型风电机组则具有更好的减碳效果。例如,北京的 拟储能作用。 风电通常在园区的应用以小型风电为主,然而在园区规 金风智慧园区、远景智慧能源产业园。测算其经济性如表 1 所示。 10 建筑科技 2022 年 第 6 期 别是在园区的规划中应充分发挥空调系统的柔性负荷和虚 2.3.3 氢能 由于氢能储存的容量大、时间长,因此可以和传统储能 Building Energy Conservation 建筑节能 得到很好的互补作用。而制氢还可以用于交通领域,相关研 口、梯级利用”原则;华南理工大学提出基于多目标优化和 有研究表明,在工业、加氢站、光伏、风电场等场景制 Andersson 利用能源集线器描述多能耦合关系,并进行最优 究已经得到了广泛关注 。 [7] 氢,“富余可再生电-电解槽制氢-储氢”制氢系统内部收益 率>8%,经济可行。随着制氢设备

pdf文档 33-零碳园区综合能源规划的实施路径及关键技术研究

双碳企业项目 > 碳达峰碳中和项目 > 中标信息 > 文档预览
6 页 0 下载 91 浏览 0 评论 0 收藏 3.0分
温馨提示:当前文档最多只能预览 5 页,若文档总页数超出了 5 页,请下载原文档以浏览全部内容。
本文档由 2024-01-15 15:50:58上传分享
给文档打分
您好可以输入 255 个字符
中国约定的碳达峰是哪一年( 答案:2030 )
评论列表
  • 暂时还没有评论,期待您的金玉良言