计及需求侧响应的区域“煤改电”工程发展模式研究

作     者：张馨月 

作者单位：华北电力大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：王志强

授予年度：2019年

学科分类：0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 08[工学] 081404[工学-供热、供燃气、通风及空调工程] 0814[工学-土木工程] 

主      题：“煤改电”工程 年单位弃风消纳成本 协同优化 供热方式 设备类型 综合评价 

摘      要：为解决冬季燃煤供暖引起的大气污染问题和日益严峻的能源危机,国家大力推行清洁供暖和电能替代政策,“煤改电改造工程成为该政策的主要实施途径。“煤改电工程在实施过程中涉及到了多个改造主体,为了在满足用户生活供暖需求的前提下保障各主体利益,有必要对区域最佳“煤改电工程发展模式进行研究。因此,围绕热电厂侧和用户侧两类“煤改电改造方式,结合区域特点,研究设备类型、设备容量和供暖方式等决策变量的优化方法十分关键。本文以北方地区规模化“煤改电工程改造实施为研究背景,首先研究了不同电采暖设备的运行特性模型,在此基础上,结合我国常用的几种供暖方式的工作特点,分别提出了基于热电厂侧和用户侧的典型“煤改电工程发展模式;针对热电厂侧“煤改电工程,通常联合风电场协调供热实现“煤改电改造,为在保证“煤改电工程经济性的前提下最大程度消纳风电,提出了区域改造模式与设备容量配置协同优化的方法,建立了以年单位弃风消纳成本最小和年弃风消纳量最大为目标函数的优化规划模型,并分析了不同热负荷需求下的最佳改造模式;针对用户侧“煤改电改造,综合考虑各改造主体利益、建筑类型特点、用户用能习惯及地理气候条件等因素的影响,构建了涵盖电网、社会和用户三方主体的“煤改电适应性发展模式综合评价指标体系,并以此为基础建立了针对供热方式和设备类型的决策模型。通过以北方地区某乡镇的实际数据为算例,基于需求侧响应下的“煤改电负荷预测结果,决策出了最适合该地区发展的“煤改电改造模式,验证了所提方法的有效性,可为后续北方地区大规模推广“煤改电工程提供理论指导和实践依据。