本書通過分析我國經濟、環(huán)境、資源及技術等因素并結合我國現有的能源體制情況,闡述了建設綜合能源系統(tǒng)對推進我國能源系統(tǒng)轉型的重要性。書中重點介紹了綜合能源建模和優(yōu)化相關理論與技術,包括綜合能源系統(tǒng)概述以及綜合能源系統(tǒng)的建模、優(yōu)化求解方法、配置優(yōu)化、運行優(yōu)化、效益評價體系、典型案例這7個方面的內容。本書旨在解決綜合能源系統(tǒng)目前所面臨的能源利用率低、能源風險高等問題。
本書可以為能源動力專業(yè)學生提供理論參考,同時也可供能源電力行業(yè)從業(yè)者以及相關科研工作者參考。
目錄
前言
第1章綜合能源系統(tǒng)1
1.1綜合能源系統(tǒng)概述1
1.1.1什么是綜合能源系統(tǒng)1
1.1.2綜合能源和傳統(tǒng)能源的區(qū)別1
1.1.3綜合能源系統(tǒng)亟需解決的問題2
1.1.4綜合能源系統(tǒng)的建設目的5
1.2綜合能源發(fā)展歷程7
1.2.1綜合能源技術國內發(fā)展歷程7
1.2.2綜合能源技術國外發(fā)展歷程8
1.3綜合能源建模與優(yōu)化技術9
1.3.1綜合能源系統(tǒng)建模9
1.3.2綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化9
1.4小結10
第2章綜合能源系統(tǒng)的建模11
2.1綜合能源系統(tǒng)典型設備模型11
2.1.1供能設備模型11
2.1.2用能設備模型15
2.1.3能源存儲設備模型18
2.2綜合能源供能網絡模型20
2.2.1電力網絡模型21
2.2.2熱力網絡模型21
2.2.3天然氣網絡模型22
2.2.4交通網絡模型22
2.3綜合能源樞紐模型23
2.3.1能源轉換模型24
2.3.2能源存儲模型28
2.3.3考慮需求響應的能量樞紐模型30
2.4小結31
第3章綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化求解方法32
3.1數學優(yōu)化算法32
3.1.1拉格朗日松弛法32
3.1.2內點法33
3.1.3線性規(guī)劃法34
3.1.4分支定界法34
3.2智能優(yōu)化算法35
3.2.1蟻群算法35
3.2.2模擬退火算法37
3.2.3神經網絡算法39
3.2.4禁忌搜索算法41
3.2.5粒子群算法41
3.2.6遺傳算法43
3.3小結44
第4章綜合能源系統(tǒng)配置優(yōu)化45
4.1能源樞紐配置優(yōu)化45
4.1.1目標函數45
4.1.2約束條件48
4.1.3優(yōu)化求解49
4.1.4算例分析52
4.2電氣綜合能源系統(tǒng)配置優(yōu)化55
4.2.1目標函數55
4.2.2優(yōu)化求解56
4.2.3算例分析57
4.3電熱綜合能源系統(tǒng)配置優(yōu)化61
4.3.1目標函數62
4.3.2約束條件63
4.3.3優(yōu)化求解64
4.3.4算例分析65
4.4電熱氣綜合能源系統(tǒng)配置優(yōu)化70
4.4.1目標函數70
4.4.2約束條件70
4.4.3優(yōu)化求解70
4.4.4算例分析72
4.5小結75
第5章綜合能源系統(tǒng)運行優(yōu)化76
5.1能源樞紐運行優(yōu)化76
5.1.1目標函數76
5.1.2約束條件76
5.1.3優(yōu)化求解78
5.1.4算例分析78
5.2電氣綜合能源系統(tǒng)運行優(yōu)化85
5.2.1目標函數85
5.2.2約束條件86
5.2.3優(yōu)化求解87
5.2.4算例分析88
5.3電熱綜合能源系統(tǒng)運行優(yōu)化91
5.3.1目標函數92
5.3.2約束條件93
5.3.3算例分析95
5.4電氣熱綜合能源系統(tǒng)運行優(yōu)化114
5.4.1目標函數115
5.4.2約束條件116
5.4.3優(yōu)化求解118
5.4.4算例分析120
5.5小結127
第6章綜合能源系統(tǒng)效益評價體系128
6.1綜合能源系統(tǒng)綜合效益分析128
6.2綜合能源系統(tǒng)效益評價指標129
6.2.1經濟效益評價指標129
6.2.2安全效益評價指標129
6.2.3環(huán)境效益評價指標130
6.2.4社會效益評價指標130
6.3綜合能源系統(tǒng)效益評價方法131
6.3.1TOPSIS法131
6.3.2層次分析法133
6.3.3模糊綜合評價方法137
6.4綜合能源系統(tǒng)效益評價案例139
6.5小結150
第7章典型綜合能源系統(tǒng)案例151
7.1中央創(chuàng)新區(qū)151
7.1.1資源分析151
7.1.2用能負荷預測分析153
7.1.3配置方案研究161
7.1.4能源站負荷匯總163
7.1.5綜合能源投資及收益分析164
7.2農村166
7.2.1基本用能情況166
7.2.2用能負荷預測分析166
7.2.3優(yōu)化策略研究167
7.3醫(yī)院173
7.3.1基本用能情況173
7.3.2用能負荷預測分析173
7.3.3配置方案研究175
7.4海島184
7.4.1資源分析184
7.4.2用能負荷預測分析186
7.4.3優(yōu)化策略研究187
7.5小結190
參考文獻191