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基于沼气和P2G的农村综合能源系统多目标优化配置研究
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作者 霍殿阳 张立梅 +1 位作者 刘宁 刘永福 《河北农业大学学报》 北大核心 2025年第2期108-117,共10页
为充分利用农村丰富的生物质、风、光等新能源以满足当地电能需要,提出了沼气和P2G相结合的农村综合能源系统(RIES)多目标优化配置方法。首先,构建了基于沼气和P2G的农村综合能源系统模型,并以此为基础分析了各模块之间的能量流动关系... 为充分利用农村丰富的生物质、风、光等新能源以满足当地电能需要,提出了沼气和P2G相结合的农村综合能源系统(RIES)多目标优化配置方法。首先,构建了基于沼气和P2G的农村综合能源系统模型,并以此为基础分析了各模块之间的能量流动关系。其次,为了农村综合能源系统的优化配置,建立了系统总成本和碳排放量最小化的多目标优化模型。最后,通过隶属度函数将多目标问题转化为单目标问题,并使用层次分析法确定各目标权重,在求解策略上引入了帝国竞争算法,并融入了精英策略与自适应改革率机制,求解复杂的优化问题。通过对算法的高效运用,求解了RIES在不同条件下的最优配置方案,包括设备配置的优化以及单目标和多目标情况下的运行结果对比分析。结果显示,多目标方案在成本目标减少不到1000元的基础上有效地降低碳排放量将近12 t。 展开更多
关键词 农村综合能源系统 多目标优化 沼气 P2G 自适应改革率 帝国竞争算法
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考虑参数自适应阶梯碳交易的含混氢——碳捕集耦合的农村综合能源系统优化调度 被引量:5
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作者 张林垚 吴桂联 +2 位作者 倪识远 林锟 刘丽军 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期228-241,共14页
建设清洁高效的新型农村能源系统对全面推进乡村振兴战略具有重要意义。构建一种含混氢—碳捕集耦合的农村综合能源系统运行模式,并提出考虑参数自适应的阶梯碳交易与阶梯激励型需求响应的低碳经济调度策略。首先,建立掺氢改造后燃气机... 建设清洁高效的新型农村能源系统对全面推进乡村振兴战略具有重要意义。构建一种含混氢—碳捕集耦合的农村综合能源系统运行模式,并提出考虑参数自适应的阶梯碳交易与阶梯激励型需求响应的低碳经济调度策略。首先,建立掺氢改造后燃气机组的精细化模型,并融合两阶段电转气、碳捕集技术,形成混氢—碳捕集耦合运行模式;其次,引入阶梯激励型需求响应,推进用户用能方式转变,缓解系统负荷高峰期供能压力;最后,引入阶梯碳交易机制并以系统运行成本最小为目标构造运行层优化模型,并采用CPLEX进行求解,同时计算碳排放总量,以碳排放量最小作为碳交易机制参数层优化目标,并通过粒子群算法寻优,确定最优碳交易机制参数与运行策略。通过设置不同情景进行对比,验证所提调度策略可有效降低系统碳排放并实现经济运行。 展开更多
关键词 掺氢 两阶段P2G 阶梯碳交易 需求响应 农村综合能源系统
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基于博弈论和模糊灰色投影的农村综合能源系统MCDA评估 被引量:1
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作者 杜若芸 牛东晓 +1 位作者 余敏 周培焱 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期580-588,共9页
随着我国双碳目标的提出,传统能源现代化转型迫在眉睫,而鲜见农村综合能源系统可持续发展方面评估。提出一种基于博弈论改进综合赋权及模糊灰色关联投影排序的多准则决策分析(MCDA)框架,用于评估农村综合能源系统的可持续发展潜力。首... 随着我国双碳目标的提出,传统能源现代化转型迫在眉睫,而鲜见农村综合能源系统可持续发展方面评估。提出一种基于博弈论改进综合赋权及模糊灰色关联投影排序的多准则决策分析(MCDA)框架,用于评估农村综合能源系统的可持续发展潜力。首先构建涵盖技术、经济、环保、社会效益和资源利用5个维度的农村综合能源多准则综合评估指标体系,确定各指标的计算方法,随后基于博弈论改进综合赋权法确定指标权重。最后采用模糊灰色关联投影排序法进行方案优选排序。为验证提出框架的有效性,以浙江省某农村综合能源系统工程为例,对提出的3种农村综合能源系统规划方案的可持续性进行评估和验证。结果表明,该框架能科学评价农村综合能源系统可持续性。 展开更多
关键词 农村综合能源系统 层次分析法 熵权法 博弈论 模糊灰色关联投影排序法
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考虑电转氨和生物质废能转换的农村化工综合能源系统低碳调度方法 被引量:5
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作者 崔杨 孙喜斌 +2 位作者 付小标 唐耀华 李崇钢 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期3350-3360,I0104-I0108,共16页
农村地区能源绿色转型发展是构建现代能源体系的重要组成部分,而引入化工类产业在促进乡村振兴的同时,也带来严重的污染问题。因此,研究农村化工生产脱碳及园区能源结构优化对实现“双碳”目标和农村现代化具有重要意义。该文提出一种... 农村地区能源绿色转型发展是构建现代能源体系的重要组成部分,而引入化工类产业在促进乡村振兴的同时,也带来严重的污染问题。因此,研究农村化工生产脱碳及园区能源结构优化对实现“双碳”目标和农村现代化具有重要意义。该文提出一种考虑电转氨和生物质废能转换的农村化工园区综合能源系统低碳调度方法,通过利用富余可再生资源产生绿氨,考虑碳-氨耦合过程,将绿氨与碳捕集设备联合运行促进化工生产,同时利用生物质能替代燃煤发电,三者构建化工园区联合生产单元,进而降低园区碳排放及运行成本。首先,建立电转氨两阶段模型和生物质废能转换模型及其能流关系。其次,构建化工园区联合生产单元,分析其电、热、气以及碳能量耦合特性。再次,引入有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)余热发电和负荷侧综合需求响应,综合优化化工园区联合生产单元。最后,以化工园区运行总成本最低为目标,通过不同场景对比分析证明所提调度方法对化工园区有较好的改善作用,可为农村产业结构调整和能源转型提供理论支持。 展开更多
关键词 农村综合能源系统 化工园区 电转氨 生物质废能转换 低碳调度方法
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考虑农机电能替代的生物质耦合太阳能农村能源系统规划
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作者 景晨辉 郑宗明 +3 位作者 侯宏娟 陈月锋 段若楠 杨晓 《农业机械学报》 北大核心 2025年第5期560-568,共9页
在双碳目标的背景下,农村地区的能源转型已成为实现绿色发展的关键环节。我国农村传统农业机械(包括拖拉机和收获机)对化石燃料高度依赖,亟需向以电动农机为代表的低碳、可持续发展模式转变,这将有助于促进可再生能源的利用,为农业可持... 在双碳目标的背景下,农村地区的能源转型已成为实现绿色发展的关键环节。我国农村传统农业机械(包括拖拉机和收获机)对化石燃料高度依赖,亟需向以电动农机为代表的低碳、可持续发展模式转变,这将有助于促进可再生能源的利用,为农业可持续发展提供环境友好的解决方案。针对农村地区太阳能与生物质能等可再生资源丰富的特点,考虑农机运行特性与农业柔性负荷,提出了农机电能替代下生物质耦合太阳能农村能源系统规划方法。首先,构建了考虑电动农机的农村能源系统框架,同时对电动农机负荷及农业柔性负荷进行建模分析。其次,建立了以经济成本和碳排放量最小为目标的系统规划优化模型,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和商业求解器Gurobi协同求解。最后,以我国东北地区某农场为例进行规划模拟,结果表明,引入电动农机和农业柔性负荷后,在考虑电动农机购入的条件下,农机系统总成本降低24%,碳排放量降低46%。 展开更多
关键词 电动农机 农村综合能源系统 系统规划 农业柔性负荷
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多方主体合作下农村园区综合能源系统运行优化及效益分配模型 被引量:4
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作者 杨莘博 潘昱树 +2 位作者 德格吉日夫 林宏宇 谭忠富 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第9期3758-3768,共11页
因地制宜发展乡村分布式风电、光伏等多种清洁能源,推进耦合分布式能源机组、多种能源类型的综合能源系统落地农村地区,对于实现农村经济绿色低碳发展、建设美丽乡村具有重大意义。然而受农村地区经济承受力弱、分布式设备投资成本高、... 因地制宜发展乡村分布式风电、光伏等多种清洁能源,推进耦合分布式能源机组、多种能源类型的综合能源系统落地农村地区,对于实现农村经济绿色低碳发展、建设美丽乡村具有重大意义。然而受农村地区经济承受力弱、分布式设备投资成本高、能源管理运营权限等多因素影响,由不同能源投资主体投资组建综合能源系统将成为综合能源系统落地农村的重要方式之一。因此,研究构建了由不同投资主体投资组建的电-热-气农村综合能源系统,以净收益最大化为目标构建运行优化模型,量化合作投资运行下农村综合能源系统净收益,在此基础上,构建了基于改进Shapley值法的投资主体效益分配模型。以期为指导涉及多方投资主体的复杂农村综合能源系统落地建设和可持续发展提供参考,更快、更好地促进农村综合能源系统发展。 展开更多
关键词 农村综合能源系统 运行优化 SHAPLEY值法 效益分配
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农村光-氢-沼储能综合能源系统建模与鲁棒优化调度 被引量:15
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作者 王瑞琪 王新立 +3 位作者 郭光华 张宇航 周海妮 周琪 《中国电力》 CSCD 北大核心 2023年第5期89-98,共10页
为了研究可再生能源制氢和沼气发酵在农村综合能源系统中的调度作用,考虑沼气发酵动力学模型和热负荷特征,构建集成光伏制氢、热电联产、沼气发酵、能量存储的电-热-冷-气综合能源系统模型,建立以日运行成本最小为目标的两阶段鲁棒优化... 为了研究可再生能源制氢和沼气发酵在农村综合能源系统中的调度作用,考虑沼气发酵动力学模型和热负荷特征,构建集成光伏制氢、热电联产、沼气发酵、能量存储的电-热-冷-气综合能源系统模型,建立以日运行成本最小为目标的两阶段鲁棒优化日前调度模型,并基于列约束生成(C&CG)算法进行求解,得到系统在最恶劣场景下的日前调度计划。此外,根据光伏发电和电负荷短期预测值进行日内调度,实现了系统在功率平衡条件、设备运行约束下的可靠、经济运行。针对农村农业园区综合能源系统进行的算例分析结果表明:光伏制氢和沼气发酵具备储能特性及其对“源-荷”不确定性的消纳作用,且验证了该特性带来的一定经济性。 展开更多
关键词 农村综合能源系统 光伏制氢 热电联产 沼气发酵 两阶段鲁棒优化
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