多能流耦合的规划设计技术优化方案

在智能能源网中，多种能源协调运行，通过对多能流耦合的规划设计，可发挥不同系统的优势和潜力，丰富可再生能源消纳途径，扩大可再生能源消纳空间^[8]。同时，多能流耦合的规划设计可以在更大范围内实现资源的优化配置，提高能源利用效率。多能流耦合的规划设计是多能源耦合的核心问题，是智能能源网建设、运行的基础与关键^[9]。对于涉及多种能源、多种运行方式、耦合关系复杂的这一系统，需通过对多种设计方案的科学评价比选，挖掘和利用不同能源之间的互补替代性，实现各类能源由源至荷的全环节、全过程协同优化设计^[10-12]，如图6-6所示。

对多能流耦合的规划属于长期优化，是在较长时间尺度上解决能源设施的发展、投建问题。在多能流耦合的规划模型方面，有2种典型的建模角度，即自上而下（top-down）的宏观经济角度和自下而上（bottom-up）的工程角度。仅从单一的自上而下或者自下而上的角度建模，不能进行经济与技术的综合分析。而在多能流耦合的规划设计中常常需要综合考虑经济、技术等多个目标的要求。因此，既包括自上而下的宏观经济模型又包括自下而上的能源供应及需求模型的混合能源模型（Mixed Energy Model），是多能源耦合规划设计模型的研究重点，详见表6-2。

图6-6 多能流耦合的规划设计

表6-2 多能流耦合规划设计模型比较(https://www.xing528.com)

多能流耦合系统层次特征显著，在不同层次上规划问题的研究内容也有所不同，可以分为结构规划和系统规划两部分。对多能流耦合的结构规划主要用于确定宏观、广域系统中各种类型能源占比的问题，为具体的投建问题设定目标。根据气候特点、资源能源禀赋与用能需求划分区域，探索我国不同区域的多能源供应模式，以提升系统整体效能为导向，构建多场景、多目标的智能能源网及结构规划模型。对多能流耦合的系统规划则立足于系统运行，主要针对结构规划中特定的智能能源网，解决各种装置投建投运的具体问题，是智能能源网规划的具体实现。结构规划与系统规划紧密联系，相互影响。

对多能流耦合的规划设计，其总目标是在满足差异化用户供能可靠性要求的前提下，科学化地实现系统内各种分布式能源类型及容量、系统拓扑结构等的选择和设计。其核心包括优化规划设计方法、综合评价指标体系及规划设计支持系统。