中国西安建筑科技大学提出绿电供热调峰系统 日均消纳10-18MW
2026-07-12 14:08
收藏

维度网讯,针对集中供热系统调节响应滞后、用户室温不均衡等问题,研究人员提出一种耦合分布式绿电的集中供热调峰系统,通过引入"费用-舒适"双因子模型刻画用户有限理性行为,构建了企业与用户双层定价与调度优化框架,实现了绿电消纳与供热收益的协同提升。以西安市某小区为案例的仿真结果显示,绿电日均消纳功率达到10至18兆瓦,供热企业运行成本降低36.5%,用户温度达标率由2.9%大幅提升至90.3%。

集中供热是中国北方城镇冬季民生保障的基础设施,但受管网输配距离长等因素影响,水力与热力调节时滞性强,末端水力-热力不平衡导致室内过热或过冷问题频发,温度达标率低、能耗浪费严重。为增强调节能力,集中供热调峰系统逐步成为北方供热的主要形式之一,该系统由集中供热承担基础热负荷,并在需求侧配置快速调节热源以响应负荷波动。

传统调峰系统多在社区或二次网侧增设热源并实施统一控制,虽然在缓解末端供热偏差方面起到了一定作用,但其调节策略以群体平均需求为依据,无法满足用户个体化的热舒适偏好。在此基础上,分布式调峰系统通过用户侧热源与需求响应实现个性化调节,具有灵活性高、热损失低等优势。在可再生能源高比例接入电网的背景下,利用绿电介入分布式调峰系统,不仅可以促进建筑与电网的深度交互、提升绿电消纳,还能推动居民深度参与电网需求响应,降低电网波动。中国国家层面相关文件也已明确提出推动绿电与供热系统融合,优先支持绿电在供热等非电领域消纳。

然而,既有研究中用户侧响应行为多被理想化为完全理性且可充分执行的过程,忽视了实际决策中的认知偏差。为此,该研究以有限理性用户用热响应建模为基础,构建了供热-绿电耦合调峰的双层优化调度框架,并在收益最大化目标下求解验证。研究中基于西安市171份用户问卷,量化了热价与舒适偏好,通过K-means聚类划分出四类典型用户,为差异化热价机制提供依据。双层优化模型以企业为领导者、用户为跟随者,上层供热与供电企业在政策与市场约束下独立优化供热单价和分时电价,下层用户在热价与舒适间权衡优化满意度,从而实现供需动态反馈与闭环调节。

仿真结果表明,所提出的模型优化后,不可再生能源用量由39兆瓦降至约27兆瓦,企业收益提升明显,供电与供热企业收益分别增长135%和101%,绿电收益占比达到78%。用户温度达标率从2.9%升至90.3%,系统能够在绿电高出力时段引导不同类型用户参与调节,兼顾舒适度和经济承受能力,整体公平性得到改善。

研究团队表示,未来将进一步探索极端天气下的鲁棒性、跨日用户行为建模及复杂市场机制下的推广场景。

 

本文来自全球互联网及战略合作伙伴信息的编译与转载,仅为读者提供交流,有侵权或其它问题请及时告知,本站将予以修改或删除,未经正式授权严禁转载本文。邮箱:news@wedoany.com
相关产品