摘要
综合能源系统能够打破各能源单独供用形式，提高能源利用效率。然而，“双碳目标”下，热电联产(CombinedHeatandPower，CHP)机组产生的碳排放问题亟待解决。针对该问题，本文建立基于储气、电转气(PowertoGas，P2G)、碳捕集(CarbonCaptureSystem,CCS)、CHP机组集成系统的园区综合能源系统优化调度模型，有效增加CHP机组的电、热出力范围及调节能力。通过仿真验证本文方法与传统综合能源系统相比，提高了可再生能源消纳能力，有效降低了园区综合能源系统碳排放量和运行成本。基于本文优化调度模型及仿真结果，确定综合能源系统评价指标，建立园区综合能源系统评价体系，评价综合能源系统经济性、低碳性和能源利用情况。本文主要研究内容如下: 首先，根据园区综合能源系统架构中各单元运行特性和能源耦合关系，建立系统中各单元模型、机组出力和负荷平衡约束，建立考虑经济性、碳排放和可再生能源利用率的多目标函数，运用主观权重与客观权重相结合的方法为各目标赋权，提出考虑组合权重的多目标园区综合能源系统优化调度模型。 其次，分析P2G、CCS及储气装置运行特性，改进CHP机组模型、运行成本和约束条件，提出基于储气-P2G-CCS-CHP集成系统的园区综合能源系统优化调度模型。运用YALMIP和GUROBI求解模型，通过仿真验证本文所提方法的合理性和有效性，并通过调整参数，得到P2G及其相关储气装置的最优容量。与传统综合能源系统相比，该模型提高了可再生能源消纳能力，有效降低了综合能源系统碳排放量和运行成本。 最后，基于本文优化调度模型及仿真结果，在经济性、低碳性和能源利用高效性三个方面选择合适的综合能源系统评价指标，采用层次分析法为指标进行赋权，并与模糊综合评价法结合，提出园区综合能源系统评价体系。在本文评价体系中输入综合能源系统运行方案，得到各方案评价结果。通过算例分析显示，本文建立的综合能源系统评价体系合理，为园区综合能源系统运营商提供了系统的运行策略调整和改造基础。
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