胡婷婷
湖南长沙410007
摘要：文章对产业园区的不同类型和特点进行介绍，针对目前产业园区综合能源系统技术现状和需求提出了相应的技术体系架构和具体的内容，分析影响产业园区综合能源应用的因素，并对未来产业园区综合能源技术的发展方向进行展望。
关键词：产业园区；综合能源技术；发展
1引言
产业园区由于具有自然资源、硬件和多类型能源负荷需求等方面的优势而成为综合能源系统（IES）的试点，其不仅具有明确的功能定位，而且根据不同的功能分为工业园区、高新科技园区以及其他专业园区三种类型。其中的工业园区则主要针对大工业用户，而且对冷、热、电等能源的需求量也比较大，而且对这些能源供应的可靠性也提出了更高的要求。而其中的高新科技园区则主要表现在技术和资本密集以及效益与风险比较高的特点，虽然对能源的需求量比较低，但是对能源供应的可靠性和质量具有较高的要求。而其他专业园区则不仅对能源的需求量比较小而且也相对较为分散，对能源供应的可靠性要求也相对较低。不同类型的产业园区对能源供应的可靠性要求各不一样，需要建立综合能源系统来满足不同类型产业园区对清洁、高效和可靠的能源供应要求。
2产业园区综合能源系统技术体系
图2.1 综合能源系统技术体系架构
如图2.1中所提出的综合能源系统技术体系架构，此体系架构主要是在对规划建设、运行优化、协调控制、需求管理以及市场交易等综合能源系统建设运行的关键环节进行综合考虑的基础上提出的。此体系中的系统域是整个产业园区综合能源系统的物理基础，主要包括关键设备制造技术、通信系统的构建技术、数据处理技术、数据存储技术、多能系统的交互接口技术以及综合能源交易平台构建技术等。工作域主要包括多能流一体化规划技术、能量匹配与技术配置技术、需求管理技术和市场交易技术等，其主要作用就是确保此系统可以进行一体化规划和多能协同控制，还可以进行市场化的交易。而针对其中的能源域来说，其主要作用就是进行不同类型能源的生产和转换、存储以及传输，而且确保上述过程的高效性以及灵活性，确保此系统的高效运行。在对此系统的体系架构以及不同组成部分的内容和作用之后，得出了此系统技术体系的主要内容如图2.2所示。
图2.2 综合能源系统技术体系的具体内容
3产业园区综合能源应用的制约因素
3.1技术因素
正是由于产业园区中表现出多样性的负荷需求特性，因此对综合能源系统中的技术提出了较高的要求。此外产业园区中的负荷需求还表现出异质能流物理特性以及运行特性等，提高了此系统的规划设计、优化配置以及运行控制等方面的技术难度。主要表现在对以下技术产生制约：一是多能流耦合技术。由于产业园区中的综合能源系统中所应用的能源类型比较多且不同能源类型之间也存在较大的性能差异，主要表现在不同能源形式之间的建模、分析以及控制方法各不相同，这些不同的能源形式进行耦合后就会形成一个非常复杂且庞大的技术体系。在上述不同形式的能源进行耦合的同时，也表现出了较为突出的相互影响和制约的问题，这就需要通过多能流混合仿真平台的构建来对异质能流的耦合特性进行深入研究，通过不同形式能源之间的互补来对其耦合时的不利影响进行规避。二是多时间尺度管理技术。不同形式的能源不仅具有上述特点，而且还具有较大差异的动态特性，这就需要对不同能源子系统之间的相互作用时间尺度关系继续深入研究来确保不同子系统之间的协调稳定运行，在上述研究的基础上来进行差异化的管理，对不同形式能流之间的互补特性进行充分调节。三是多参与主体协调技术。由于不同形式的能源在各自的领域中已经运营多年且技术相对成熟，但是不同领域之间相对较为封闭，在进行耦合时需要对不同领域中的管理模式和边界信息进行了解，在信息共享的基础上实现多能流协同控制以及互补运行，确保此系统运行的安全和高效。四是信息-能源耦合技术。在此系统中进行能量和信息耦合的基础就是先进的传感设备和嵌入式的数据采集器。在通过上述基础来对不同类型能源的信号进行采集之后再进行归一化的处理和离散化的优化管理，然后对处理和优化之后的各类数据通过通信网络来进行整合。而其中所应用的信息-能量耦合技术则是通过提供即插即用的标准接口来确保不同类型分布式设备的大规模接入，还可以各种平台、策略以及互动方式来对能源用户的用能方式进行指导和优化，实现对能效的改善以及能耗的降低，做到对综合能源以及信息的高效管理。
3.2政策因素
在我国不断推进供给侧改革的形势下，我国逐渐形成了能源的市场化交易模式，但是针对不同的能源类型来说，目前电力行业的相关政策比较完善，而且相应对电力体制改革也比较深入，但是对于天然气来说则不能够明确其改革的侧重点，尽管在国家相关部门提出了相关的政策但是仍然存在终端天然气销售价格受到地方物价部门监管控制因素的制约。
3.3市场机制因素
目前我国的市场机制主要是以能源为主的商品本身，没有能巩固建立完善的能源辅助服务价格机制，也没有针对可再生能源制定实时补贴机制或目录电价等，这都是阻碍综合能源交易市场商业化进程推进的关键因素。
3.4经济与环境因素
我国现阶段的新能源项目的经济性还偏弱，主要表现在比较依赖国家的相关补贴，而且目前具有较好经济效益的项目都具有较大的规模且通常为集中式，而小规模且分散式的项目则成本较高且经济效益较差。而针对目前的天然气能源来说，其作为清洁型能源在发展的同时，已经出现了气荒的问题，这就需要进行循序渐进和因地制宜的发展策略要求。
4产业园区综合能源系统技术未来发展方向
针对目前我国以政策主导的配用电侧市场化趋势的逐渐形成，产业园区综合能源系统技术近期发展的重点主要有以下几点：一是综合能源一体化规划技术。通过多能互补一体化规划的目标函数建立，针对不同能源生产出力的随机性、波动性以及用户侧能源消耗的不确定性，还有这些因素对能源资源总量的影响，在对不同能源形式的约束以及耦合约束进行综合考虑的基础上，对产业园区内的资源进行优化配置。二是冷热电多能互补技术。在对产业园区内的自然资源条件和负荷规律进行深入分析的基础上，对不同能源之间的时空互补能力进行挖掘，通过能源转换、存储以及分配等技术来做到不同能源形式之间的协同调度以及优势发挥，通过抑制分布式能源出力随机性的影响来提高此系统对可再生新能源消纳能力。三是源-网-荷-储协调的微电网技术。在产业园区内构建新能源微电网或微电网群来平衡本地负荷与能源供应，集成控制微电网内的不同分布式新能源和分布式储能系统，以此提高产业园区用能灵活性。
5结语
针对制约产业园区综合能源技术发展的因素，未来的产业园区综合能源技术不仅向以上几个近期方向发展，而且为了打破行业之间的壁垒实现信息共享，未来的产业园区综合能源技术还会向以下几个方面发展：一是能源大数据的集成技术。通过大数据技术来对多方面的数据进行整合来实现产业园区内综合能源的计量、预测、分析和运行时效性以及准确性的提高。二是基于互联网的信息共享平台构建技术。在互联网的基础上建立信息共享平台以此来分析不同能源的生产、传输与消费环节的关键信息。三是清洁能源市场化交易技术。对互联网技术进行应用，建立清洁能源与电力用户直接交易信息平台，以此促进产业园区综合能源系统交易模式的健康发展。
参考文献：
[1] 李庆生, 周长城, 唐学用, et al. 产业园区综合能源技术发展方向研究[J]. 南方电网技术, 2018, 12(3).
[2] 王志峰, 原郭丰. 分布式太阳能热发电技术与产业发展分析[J]. 中国科学院院刊, 2016(2):182-190.
[3] 杨钧媛. 湘西州产业园区发展综合评价研究[D].2017
论文作者:胡婷婷
论文发表刊物:《科技新时代》2019年2期
论文发表时间:2019/4/10
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