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第３３卷第２期运筹与管理Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．２

２０２４年２月ＯＰＥＲＡＴＩＯＮＳＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴＳＣＩＥＮＣＥＦｅｂ．２０２４

考虑电－热储能协同的综合能源系统规划优化研究

李涛，马裕泽，宋志成，伊力奇，李昂

（华北电力大学经济与管理学院，北京１０２２０６）

摘要：针对传统电化学储能造价高导致我国可再生能源消纳困难问题，提出一种考虑电－热储能协同的综合能

源系统最优化规划方法。分析铅酸电池和蓄热罐的物理特性，建立其状态表征模型；设计电－热储能系统融合平

抑可再生能源出力波动、保障供需平衡、峰谷套利三种功能场景的协同运行策略，建立考虑电－热协同的规划优化

策略；基于最优化理论，以年总成本最小为优化目标，提出一种考虑电－热储能协同的综合能源系统规划优化模

型，并以改进粒子群算法对模型进行求解。算例结果表明，所提出的模型能够有效提升能源系统的可再生能源消

费占比。

关键词：多元储能；综合能源规划；电能替代；能源优化；改进粒子群算法

中图分类号：ＴＭ７３；ＴＫ０１文章标识码：Ａ文章编号：１００７３２２１（２０２４）０２０００９０８ｄｏｉ：１０．１２００５／ｏｒｍｓ．２０２４．００３７

ＳｔｕｄｙｏｎＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＥｎｅｒｇｙＳｙｓｔｅｍＰｌａｎｎｉｎｇＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ

ＣｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇＥｌｅｃｔｒｉｃｔｈｅｒｍａｌＥｎｅｒｇｙＳｔｏｒａｇｅＳｙｎｅｒｇｙ

ＬＩＴａｏ，ＭＡＹｕｚｅ，ＳＯＮＧＺｈｉｃｈｅｎｇ，ＹＩＬｉｑｉ，ＬＩＡｎｇ

（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｃｏｎｏｍｉｃｓａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２０６，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓａｌｏｆｔｈｅ“３０·６０”ｄｕａｌｃａｒｂｏｎｔａｒｇｅｔａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆａｎｅｗｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｎｅｗ

ｅｎｅｒｇｙａｓｔｈｅｍａｉｎｂｏｄｙｈａｓｐｒｏｍｏｔｅｄｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｒｅｎｅｗａｂｌｅｅｎｅｒｇｙｉｎＣｈｉｎａ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｇｒｉｄ

ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｒｅｎｅｗａｂｌｅｅｎｅｒｇｙ，ｍａｉｎｌｙｂａｓｅｄｏｎｗｉｎｄａｎｄｌｉｇｈｔ，ｒｅｍａｉｎｓｔｈｅｍａｉｎｌｉｍｉｔｆａｃｔｏｒｆｏｒｉｔｓ

ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｗｈｉｃｈｈａｓｈａｄａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎｗｉｎｔｅｒｈｅａｔｉｎｇｉｎｔｈｅ“ＴｈｒｅｅＮｏｒｔｈ”ｒｅｇｉｏｎｓｏｆＣｈｉｎａ．

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ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｓｌｏｗ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｔｔｅｒａｂｓｏｒｂｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙａｎｄｒｅｓｐｏｎｄｔｏｐｅａｋａｎｄｖａｌｌｅｙｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｐｒｉｃｅ