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分布式能源系统中的需求侧资源整合方法研究1

分布式能源系统中的需求侧资源整合方法研究

摘要

随着能源革命和数字革命的深度融合，分布式能源系统已成为全球能源转型的重

要方向。需求侧资源整合作为分布式能源系统高效运行的关键环节，对提升能源利用

效率、促进可再生能源消纳、保障能源安全具有重要意义。本报告系统研究了分布式能

源系统中需求侧资源整合的理论基础、技术路线和实施方案，构建了包含负荷聚合、虚

拟电厂、需求响应等多层次的整合框架。通过对国内外典型案例的分析，验证了所提方

法的有效性。研究结果表明，采用先进的信息通信技术和智能控制策略，可实现需求侧

资源的优化配置和协同运行，预计可提升分布式能源系统整体效率15%20%，降低峰值

负荷10%15%。本报告为分布式能源系统的规划、建设和运营提供了理论依据和实践指

导，对推动能源互联网建设具有积极意义。

引言与背景

能源转型背景下的分布式能源发展

全球能源系统正经历从集中式向分布式、从化石能源向可再生能源的重大转型。根

据国际能源署(IEA)发布的《全球能源展望2023》报告，到2030年，分布式可再生能

源将占全球新增发电装机的60%以上。我国”十四五”现代能源体系规划明确提出，要

积极推动分布式能源发展，构建集中式与分布式协同发展的新型电力系统。分布式能源

系统具有就近消纳、灵活高效、清洁低碳等优势，能够有效解决传统集中式能源系统面

临的输电瓶颈、效率低下等问题。然而，分布式能源的间歇性、波动性和随机性特征也

给电网运行带来了新的挑战，如何有效整合需求侧资源成为关键问题。

需求侧资源整合的战略意义

需求侧资源整合是指通过技术手段和管理策略，将分散的用户侧能源资源(如可调

节负荷、分布式电源、储能等)进行聚合、优化和协同控制，使其成为可调度、可管理

的”虚拟电厂”资源。美国劳伦斯伯克利国家实验室的研究表明，有效的需求侧资源整合

可提升电网灵活性30%以上，降低系统运行成本10%15%。在我国”双碳”目标背景下，

需求侧资源整合具有多重战略意义：一是促进可再生能源消纳，二是提高能源利用效

率，三是增强电网安全稳定性，四是降低用户用能成本。国家发展改革委、国家能源局

联合印发的《电力需求侧管理办法(征求意见稿)》明确将需求侧资源纳入电力规划，为

其整合利用提供了政策保障。

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研究范围与核心问题

本报告聚焦分布式能源系统中的需求侧资源整合方法，重点研究以下核心问题：一

是需求侧资源的分类与特性分析，二是资源整合的技术架构与通信协议，三是优化调度

算法与控制策略，四是商业模式与市场机制设计。研究范围涵盖工业、商业和居民等各

类用户侧资源，包括可中断负荷、可转移负荷、分布式光伏、储能系统、电动汽车等。

通过理论分析、仿真验证和案例研究相结合的方法，构建系统化的需求侧资源整合方法

体系，为分布式能源系统的规划建设和运营管理提供技术支撑。

研究概述

研究目标与内容框架

本研究旨在构建分布式能源系统中需求侧资源整合的理论方法体系和技术实现路

径。具体目标包括：建立需求侧资源分类评估模型，设计多层次资源整合架构，开发优

化调度算法，提出市场化运营机制。研究内容框架分为四个层次：基础理论层研究资源

特性与整合原理；技术方法层开发聚合算法与控制策略；系统实现层设计通信架构与平

台功能；应用验证层开展仿真测试与案例分析。这种分层递进的研究框架确保了从理论

到实践的完整覆盖。

技术路线与研究方法

采用”理论分析模型构建算法开发仿真验证案例应用”的技术路线。在理论分析阶

段，运用系统科学和复杂网络理论解析需求侧资源整合的内在机理；在模型构建阶段，

采用数学规划方法建立资源优化配置模型；在算法开发阶段，结合人工智能技术开发自

适应调度算法；在仿真验证阶段，使用MATLAB/Simulink等平台进行系统级仿真；在

案例应用阶段，选取典型区域开展实证研究。研究方法上注重定性与定量相结合，理论

分析与实证研究相补充，确保研究结论的科学性和实用性。

创新点与预期贡献

本研究的创新点主要体现在三个方面：一是提出基于区块链的需求侧资源可信交

易机制，解决多方协作中的信任问题；二是开发考虑时空特性的分布式资源聚合算法，

提升整合效率；三是构建”源网荷储”