论文部分内容阅读
随着经济发展与环境保护的矛盾日益突出,为了有效地缓解社会经济发展过程中出现的能源环境问题,我国自2000年开始大力开展生态工业园建设。生态工业园区的核心是构建产业共生体系,是实现经济环境双赢的可持续发展模式。为提升工业园区能源资源的高效利用,本文依托于科技部中荷国际科技合作项目—“智慧节能工业园区关键平台技术与协同驱动”(2015DFG62270)从能源供给系统优化配置与运行调度方面展开研究,以期对智慧节能工业园区规划与能源系统性能提升提供参考。本文首先分析了传统工业园区能源系统存在的不足,主要表现为传统工业园区能源使用结构较单一,缺乏可再生能源的使用;工业园区内部的企业存在着能源信息封闭、开放互联程度不高的问题。针对存在的不足,基于工业园区能源种类及品位的需求特点,提出了结合“ICT技术”和提高“可再生能源”使用比例为特征的智慧节能工业园区能源供给系统网络框架。然后,按照能源生产、传输、分配、转换、存储及消费各环节,涉及能源系统设备按能源生产模块、能源转换模块与能源蓄存模块,建立了主要设备的热力特性模型和成本分析模型。并将能源系统在运行环节对环境的影响转换为经济指标,用碳税来进行量化,建立了以最低年平均费用为优化目标的函数,建立了工业园区能源供给系统用于规划设计与运行调度的优化计算模型。同时分析了优化模型的求解方法,提出采用改进的差分进化算法求解模型的混合整数非线性规划(MINLP)的问题,并基于Matlab软件平台,编写了求解算法程序。最后,以重庆地区某工业园区的云计算产业园为例进行了案例分析。基于云计算产业园目前的能源供给系统配置,采用本文提出的优化方法分析了供能系统的优化调度策略及节能效果。比较分析了现有能源供给系统与常规供能系统在优化调度运行模式下的能耗情况,结合环境影响与经济分析,给出了工业园区热电站能源企业出售余热蒸汽的合理定价区间。