2025《小区微网中各分布式能源模型分析综述》6500字.docx

小区微网中各分布式能源模型分析综述

目录

TOC\o1-2\h\u22929小区微网中各分布式能源模型分析综述 1

4141.1分布式电源分类及特点 1

253601.2典型小区微网中分布式能源输出特性模型 2

32921.1.1小区光伏发电系统模型 6

215711.1.2小区储能系统模型 7

251201.1.3小区SOFC燃料电池系统模型 8

135701.1.4小区SOFC燃料电池配套储能系统模型 8

1.1分布式电源分类及特点

分布式电源装置，即功率达到上千瓦～50MW小型模块式的、和环境进行兼容的单独电源。这部分电源归属权在电力用户、第3方、电力部门手中，用来满足电力系统、用户指定性需求[21]。例如调峰、为偏远用户、商业街区、居民区进行电力供应，节约了输变电投资、增强了电力供应的可靠性等。分布式发电—DG，DistributedGeneration，装置依据使用技术的差异，可以划分成燃气轮机发电、风力发电、热电冷联产发电、太阳能发电、燃料电池等等；依照消耗能源种类的不同，DG可划分成，化石能源(煤炭、石油、天然气)发电，以及可再生能源(风能、生物质、小水电等)发电两种形式[22]。分布式储能—DES，DistributedEnergyStorage装置一般指可迅速完成组装、模块化、和配电网连接的能储，还有转换装置。依据储能方式的不一样，DES可划分为化学储能(譬如，蓄电池其储能装置)、机械储能装置(例如压缩空气储能等)、电磁储能(譬如超导储能等),热能储能装置等。除此之外，近些年来逐渐崛起的电动汽车，也可在配电网发出需求时，向其供电，所以也属新型DES。

1.2典型小区微网中分布式能源输出特性模型

海外所存在的综合能源系统的各项表现形式有智慧能源体系、能源互联网、综合电力网等，我针对2010年至今这段期间的文献资料进行了梳理，比对海内外较为重大的IES项目，和其种类划分进行了整理。综合能源系统配置位于近用户侧，关系到冷、热、电、气多种能源介质，其中包括微源；负荷，比如电、冷、热等；此外，能够实现区域内源、网、荷、储系统完善且单独的可控微型能源系统[23]有储能和相对应的管控、监控和保护设备，以及能量管理体系等。在IES其基础物理框架以及设备方面，各种形态的IES大体上是一样的，通常包括集成对电、暖、冷、气、氢进行供应的能源系统，其中还包括电气化交通供能，还有有关的通信、信息基础设备。图2-1就是某个综合能源系统其系统结构细致的示意图。

图STYLEREF1\s2-SEQ图\*ARABIC\s11综合能源系统结构示意图

图2-1展示4类能源系统：供电、供暖、交通网、供气。电能依靠各种设备，例如热泵、空调、电加热等，进行供冷和供热网络的互相融合；其中供热网络向供冷网络传递能量的任务可以借助吸收式制冷设备完成；除此之外，其余网络能源产出设备所需的能源提供可以由供气网络提供并得到保障；其中，FCEV—燃料电池电动汽车，以及BEV纯电动汽车，一般都会被交通网借助，并依次对供电和供气网络进行耦合，在其处理过程中，也可以把它定义为气负荷和电负荷，再进行处理。耦合系统包括了各种各样的能源设备，一般都包括耦合元件和非耦合元件。前者是可以能够完成各类子系统彼此间的耦合并且是可以有效完成能源形态转变的设备，比如有空调制冷机组、吸收式冷温水机组和CCHP等；但后者仅仅只是关系到单一系统内部能源的产出、利用以及储备，例如，各类负荷、新能源发电设备和储能设备[24]等。又或者是将它划分为以下3个部分：

1）能源传导设备，它不负责能量的转化工作，但是可直接完成能量的传输，例如日常生活中的电线、架空线、电缆等；

2）能源转换设备，它可以变动能源品味，也可以完成能源形式的转换。在这当中的新能源发电设备，例如风机和光伏设备就可以把风能和太阳能转换为电能，同理，电制氢设备也可以实现电能向氢气的转化，这其中还包括特殊装备，例如热泵，它能够通过电能在低温热源之中收集热量，并释放至高温热源之中，进而完成能量品味的变动。

3）能源存储设备，就是我们日常生活中所说的储能装置，比如，储电、储热和以及冷设备，这些设备在一定程度上具有能源供给不平衡的作用，进而缓解冷热电负荷热电比和燃气轮机这两者之间不平衡的问题；微网级的综合能源系统一般采用并网型架构，并通过利用集中式电力母线和公共电网进行相对平衡的电力交换，但当系统自身具备的电力无法满足其需求时，就要向大电网进行购电。然而当系统自身的电力丰富时，在满足自身需求的同时还可以依照有关政策条例，在合法的前提下考虑多余的电量是否能够进行上网销售。此外，系统和燃气公司之间的能量流动具有单向性的特点