[发明专利]综合能源系统供热规划方法、系统及装置

权利要求书

1.一种综合能源系统供热规划方法，其特征在于，包括：

获取规划所在地的热负荷和可利用资源，对所述热负荷进行分类，并对不同类型的热负荷构建相应的热负荷预测模型，利用所述热负荷预测模型预测不同类型热负荷的负荷量；其中，所述热负荷至少包括蒸汽热负荷、生活热水负荷及空调热负荷；所述可利用资源包括规划所在地的太阳光辐射资源和水资源；

依据所述不同类型的热负荷和所述可利用资源确定对应的供热设备，并根据所述供热设备的设备投资成本和运行成本确定相应的目标函数，以及根据所述不同类型热负荷的负荷量和所述可利用资源确定所述目标函数的约束条件；

结合所述约束条件求解使所述设备投资成本和所述运行成本联合最小的目标函数，并利用所述目标函数确定各个供热设备的规划容量；

所述对不同类型的热负荷构建相应的热负荷预测模型的步骤，包括：

对所述蒸汽热负荷构建相应的热负荷预测模型，得到蒸汽负荷预测模型，所述蒸汽负荷预测模型表达式如下：

Q_Steam,i＝q_Steam,i·Z

其中，Q_Steam,i为单个企业的蒸汽负荷需求，单位为kJ/h；q_Steam,i为产品单位耗热量，单位为kJ/吨；Z为单位时间内的产品产量，单位为吨/h；

对所述生活热水负荷构建相应的热负荷预测模型，得到生活热水负荷预测模型，所述生活热水负荷预测模型表达式如下：

其中，Q_HW为生活热水负荷，单位为GJ/h；i为第i栋建筑物，N为供生活热水的建筑物总栋数；q_HWi为单位用热面积的生活热水供应指标，单位为kJ/m²·h；S_i为第i栋建筑物的生活热水供应的建筑面积，单位为m²；

对所述空调热负荷构建相应的热负荷预测模型，得到空调热负荷预测模型，所述空调热负荷预测模型表达式如下：

Q_Hi＝q_Hi·S·10^-6

其中，Q_Hi为单栋建筑物的采暖热负荷预测值，单位为GJ/h；q_Hi为建筑物的采暖耗热指标，单位为kJ/m²·h；S为建筑面积，单位为m²；

所述依据所述不同类型的热负荷和所述可利用资源确定对应的供热设备的步骤，包括：

依据所述蒸汽热负荷确定对应的供热设备，其中，所述供热设备包括燃气多联供机组；

依据所述生活热水负荷和所述太阳光辐射资源确定对应的供热设备，其中，所述供热设备包括所述燃气多联供机组和太阳能热水器；

依据所述空调热负荷和所述水资源确定对应的供热设备，其中，所述供热设备包括多类型热泵以及电制热空调，所述多类型热泵至少包括地热源热泵、空气源热泵和水源热泵。

2.根据权利要求1所述的综合能源系统供热规划方法，其特征在于，根据所述供热设备的设备投资成本和运行成本确定相应的目标函数，所述目标函数的表达式如下：

其中，第一项式为设备投资成本，M代表配置的设备类型总数，I_i为第i类型设备的投资决策变量，I_i取1时表示规划该类型设备，取0时表示不规划该类型设备；f_i为第i类型设备的单位容量造价，Q_i为第i类型设备的规划容量；第二项式为运行成本，Run_j表示第j类型设备的运行成本。

3.根据权利要求2所述的综合能源系统供热规划方法，其特征在于，所述供热设备的运行成本包括所述燃气多联供机组、所述太阳能热水器、所述多类型热泵以及所述电制热空调的运行成本；

其中，所述燃气多联供机组的运行成本包括购买天然气的成本以及机组检修产生的成本；

所述太阳能热水器的运行成本包括设备定期检修与维护所产生的费用；

所述多类型热泵的运行成本包括设备定期检修与维护所产生的费用；

所述电制热空调的运行成本包括消耗的用电成本，以及设备定期检修与维护所产生的费用。