CN113131483A - 用于园区的综合能源系统及其调控方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于园区的综合能源系统及其调控方法、电子设备和计算机可读存储介质。该综合能源系统包括：电能系统，其包括增配电网系统和新能源发电系统并连接到现有电网系统，以为园区供给电能，其中，新能源发电系统适配于园区的资源条件并利用资源条件进行发电；以及能量枢纽系统，其配置为：接收从电能系统输入的电能，根据园区的供热、制冷和供电的负荷时空特性，对电能进行包括供热、制冷和供电的各种能源形式的转换，并将转换后的能源供给至园区内的工业设施。本公开能够基于能量枢纽实现各种能源之间的灵活转换和有效互补，因此，优化了能源系统的整体能效，提高了能源利用率，并降低了供能成本。

Description

用于园区的综合能源系统及其调控方法

技术领域

本公开涉及综合能源利用技术领域，更具体地，涉及一种用于园区的综合能源系统及其调控方法、电子设备和计算机可读存储介质。

背景技术

近年来，随着人们对能源需求量的增加，能源的供需矛盾日益突出。由于化石能源越来越紧缺，人们对能源危机和气候危机的认识也越来越清晰，全球范围内以能源结构改革和新能源高效利用为中心的综合能源系统(Integrated Energy System，IES)发展已经成为世界能源研发的必然要求。

传统的能源系统仅利用电、气、热、冷等单一能源形式，即，电、气、热、冷等各能源系统独立运行，彼此之间缺乏统一规划和有效协调，无法充分发挥各能源系统的优势，导致能源系统的整体能效低、能源利用率低、供能成本高。为了改变这一局面，人们一直在寻求一种能够使各能源系统彼此之间通过耦合互联充分发挥各能源系统的优势，从而达到优化能源系统的整体能效，提高能源利用率的目的。

能源互联网的提出打破了传统的电、气、热、冷等各能源系统独立规划、独立运行的模式。能源互联网通过综合运用先进的电力电子技术、信息技术和智能管理技术，将大量由分布式能量采集装置、分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来，以实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络。如何通过“多能互补、源网荷协同”实现安全供能前提下的效益最大化是能源互联网项目的实施中的一个焦点问题。

基于能源互联网技术的综合能源系统是一个集电力、天然气、热网等不同能源部门为一体的系统，由于其广泛的适用性和建设的灵活性，受到了越来越多的关注。然而，现有的综合能源系统无法实现不同能源形式之间的灵活转换，缺乏不同能源彼此之间的有效协调，因此，难以满足用户对各种能源大规模的需求。再者,目前国家对于环保的较高要求也对现有的综合能源系统提出了新的挑战。

发明内容

提供了本公开以解决现有技术中存在的上述问题。

本公开需要一种用于园区的综合能源系统及其调控方法、电子设备和计算机可读存储介质。该综合能源系统包括充分利用且适配于园区的资源条件的电能系统和能量枢纽系统，并且能量枢纽系统接收从电能系统输入的电能，根据园区的供热、制冷和供电的负荷时空特性，对电能进行包括供热、制冷和供电的各种能源形式的转换，并将转换后的能源供给至园区内的工业设施，能够在满足充分的环保要求的情况下，实现各种能源之间的灵活转换和有效互补，因此，优化了能源系统的整体能效，提高了能源利用率，并降低了供能成本。

根据本公开的第一方面，提供了一种用于园区的综合能源系统，该综合能源系统包括：电能系统，其包括增配电网系统和新能源发电系统并连接到现有电网系统，以为园区供给电能，其中，新能源发电系统适配于园区的资源条件并利用资源条件进行发电；以及能量枢纽系统，其配置为：接收从电能系统输入的电能，根据园区的供热、制冷和供电的负荷时空特性，对电能进行包括供热、制冷和供电的各种能源形式的转换，并将转换后的能源供给至园区内的工业设施。

根据本公开的第二方面，提供了一种用于园区的综合能源系统的调控方法，该综合能源系统包括电能系统和能量枢纽系统，其中，电能系统包增配电网系统和新能源发电系统并连接到现有电网系统，该调控方法包括：电能系统将电能供给至园区，其中，新能源发电系统适配于园区的资源条件并利用资源条件进行发电；以及能量枢纽系统接收从电能系统输入的电能，根据园区的供热、制冷和供电的负荷时空特性，对电能进行包括供热、制冷和供电的各种能源形式的转换，并将转换后的能源供给至园区内的工业设施。

根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，其中，存储器用于存储一条或多条计算机程序指令，其中，一条或多条计算机程序指令被处理器执行以实现一种用于园区的综合能源系统的调控方法。

根据本公开的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序指令，其中，计算机程序指令在被处理器执行时实现一种用于园区的综合能源系统的调控方法。

利用根据本公开各个实施例的用于园区的综合能源系统及其调控方法、电子设备和计算机可读存储介质，可以基于能量枢纽实现各种能源之间的灵活转换和有效互补，因此，优化了能源系统的整体能效，提高了能源利用率，并降低了供能成本。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1示出根据本公开实施例的用于园区的综合能源系统的结构示意图；

图2示出根据本公开实施例的先进绝热压缩空气储能系统的结构示意图；

图3示出根据本公开实施例的用于园区的综合能源系统的调控方法的流程图；以及

图4示出根据本公开实施例的电子设备的结构框图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。本文中所描述的各个步骤，如果彼此之间没有前后关系的必要性，则本文中作为示例对其进行描述的次序不应视为限制，本领域技术人员应知道可以对其进行顺序调整，只要不破坏其彼此之间的逻辑性导致整个流程无法实现即可。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面将结合附图详细说明根据本公开实施例的用于园区的综合能源系统及其调控方法。

图1示出根据本公开实施例的用于园区的综合能源系统的结构示意图，图2示出根据本公开实施例的先进绝热压缩空气储能系统的结构示意图。如图1所示，该用于园区的综合能源系统包括：电能系统1，其包括增配电网系统12和新能源发电系统13并连接到现有电网系统11，以为园区供给电能。新能源发电系统13特别适配于园区的资源条件并利用资源条件进行发电。能量枢纽系统2，其配置为：接收从电能系统1输入的电能，根据园区的供热、制冷和供电的负荷时空特性，对电能进行包括供热、制冷和供电的各种能源形式的转换，并将转换后的能源供给至园区内的工业设施3。

在一些实施例中，综合能源系统可以包括电能系统1和能量枢纽系统2。这里，综合能源系统是指一定区域内利用先进的物理信息技术和创新管理模式，整合区域内煤炭、石油、天然气、电能、热能等多种能源，实现多种异质能源子系统之间的协调规划、优化运行，协同管理、交互响应和互补互济，在满足系统内多元化用能需求的同时，能够有效地提升能源利用效率，促进能源可持续发展的新型一体化的能源系统。电能系统1(也称电力系统)是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统，其功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各个用户。

电能系统1可以包括增配电网系统12和新能源发电系统13并接入和利用现有电网系统11，以为园区供给电能。这里，现有电网系统11可以包括国家电网和南方电网。增配电网系统12可以是在局部区域内新增配的用于进行电能调度的电网，例如，省级电网、地区级电网等。新能源发电系统13可以适配于园区的资源条件，并充分利用资源条件进行发电，这里，资源条件可以包括但不限于地形地势、地貌类型、气候资源、地下水资源、土地资源、矿产资源等。新能源发电系统13可以包括风力发电系统、水力发电系统、火力发电系统、核能发电系统、太阳能发电系统、地热能发电系统和海洋能发电系统中的一种或多种。例如，对于具有大面积空置区域的园区而言，可以提供太阳能发电系统作为新能源发电系统13；对于风力资源丰富的园区而言，可以提供风力发电系统作为新能源发电系统13，等等。通过充分利用园区的资源条件来首先适配新能源发电系统13，可以在提高环保水平的情况下，让新能源发电系统13尽量提供较多比率的电能供应，例如50％以上，甚至80％以上，从而降低供能成本。这里，太阳能发电系统可以为水面漂浮式光伏发电系统，以适配于具有大面积水域或依托水库的园区。水面漂浮式光伏发电系统可以采用单晶硅光伏组件、晶体硅光伏组件、非晶硅光伏组件、碲化镉光伏组件、铜铟镓硒光伏组件等，优选地，水面漂浮式光伏发电系统采用单晶硅光伏组件，该单晶硅光伏组件安装在组件支架上。为了更好地防风和充分地利用水域或水库面积，单晶硅光伏组件的倾角可以在5°至25°之间，方位角可以在0°至15°之间；优选地，单晶硅光伏组件的倾角为5°，方位角为0°。此外，在水深不超过2米的情况下，组件支架可以采用固定支架，并通过预制混凝土支墩锚定在水域或水库底部，以避免漂浮支架带来的高投资成本和高维护费用。

在一些实施例中，能量枢纽系统2可以接收从电能系统1输入的电能，根据园区的供热、制冷和供电的负荷时空特性，对电能进行包括供热、制冷和供电的各种能源形式的转换，并将转换后的能源供给至园区内的工业设施3。这里，能量枢纽(Energy Hub，EH)是综合能源系统的重要组成部分，可以容纳多种形式能源的输入和多元化的负荷类型，综合能源系统可以基于能量枢纽实现各种能源的灵活转换、协同优化和有效互补，并进一步实现节能降耗、低碳环保。负荷是指用能负荷，即从电能系统的电源吸取的有功功率和无功功率随负荷端点的电压及系统频率变化而改变的规律；负荷时空特性是指负荷的时间和空间特性，即负荷功率随时间和空间变化的规律。

根据本公开实施例的用于园区的综合能源系统，通过基于园区的资源条件并利用能量枢纽系统，能够实现各种能源之间的灵活转换和有效互补，因此，优化了能源系统的整体能效，提高了能源利用率，并降低了供能成本。

在一些实施例中，能量枢纽系统2可以包括先进绝热压缩空气储能系统21，其配置为：在用能低谷时，存储电能系统1产生的多余电能；在用能高峰时，释放所存储的多余电能，根据园区的负荷时空特性，对所释放的多余电能进行包括供热、制冷和供电的各种能源形式的转换，并将转换后的能源的一部分供给至园区内的工业设施3，另一部分供给至园区外的工业设施4，其中，新能源发电系统13的供能比例高于先进绝热压缩空气储能系统21的供能比例。

具体地，先进绝热压缩空气储能(Advanced Adiabatic Compressed Air EnergyStorage，AA-CAES)是一项极具发展潜力和应用前景的大规模物理储能技术，具有储能容量大、效率高、无环境污染等优点，且具备冷-热-电联供联储能力，可作为能源转换单元和综合储能设备接入综合能源系统，提高系统运行的灵活性，解决由新能源出力波动和电、热负荷峰谷交错造成的弃风问题，实现不同能源优势互补和高效利用。

如图2所示，先进绝热压缩空气储能系统21可以包括压缩机、储气装置217、储热装置218、膨胀机和发电机226，压缩机的一端与电能系统1连接，另一端与储气装置217连接；膨胀机的一端与储气装置217连接，另一端与发电机226连接。这里，压缩机可以为串联的三级压缩机，该三级压缩机可以包括第一压缩机211、第二压缩机213和第三压缩机215，并且第一压缩机211与第二压缩机213之间连接有第一换热器212，第二压缩机213与第三压缩机215之间连接有第二换热器214，第三压缩机215与储气装置217之间连接有第三换热器216。膨胀机可以为串联的三级透平膨胀机，该三级透平膨胀机可以包括第一透平膨胀机221、第二透平膨胀机222和第三透平膨胀机223，并且第一透平膨胀机221与储气装置217之间连接有高压减压阀219和第四换热器220，第一透平膨胀机221与第二透平膨胀机223之间连接有第五换热器222；第二透平膨胀机223与第三透平膨胀机225之间连接有第六换热器224；第一换热器212、第二换热器214、第三换热器216、第四换热器220、第五换热器222和第六换热器224还通过管道与储热装置218连接，第一换热器212、第二换热器214和第三换热器216收集压缩机在压缩空气过程中产生的压缩热能，并将所产生的热量传递至储热装置218进行存储；第四换热器220、第五换热器222和第六换热器224从储热装置218获取所存储的热能，以对高压空气进行加热，加热后的空气带动相应的膨胀机做功，并驱动发电机226发电。除了供电之外，先进绝热压缩空气储能系统21可以配置为对所释放的多余电能进行包括供热和制冷等的各种能源形式的灵活转换。从而可以满足园区内的工业设施3对与热量相关的能源(例如但不限于供热和制冷等)的动态且灵活多变的需求。

结合图1和图2，在用能低谷期或电能过剩时，电能系统1产生的电能驱动第一压缩机211对空气进行绝热压缩，从第一压缩机211出来的压缩空气进入第一换热器212被定压冷却到环境温度；接着，进入第二压缩机213被绝热压缩，从第二压缩机213出来的压缩空气进入第二换热器214被定压冷却到环境温度；然后，进入第三压缩机215被绝热压缩，从第三压缩机215出来的高压空气在第三换热器216中被定压冷却到环境温度，从第三换热器216中出来的低温高压空气进入储气装置217被储存，这一过程可以被认为是先进绝热压缩空气储能系统21的储能阶段。

在用能高峰期时，从储气装置217出来的高压空气通过高压减压阀219调节空气流量和压力，进入第四换热器220中被储热装置218的热能进行加热；接着，进入第一透平膨胀机221膨胀做功，从第一透平膨胀机221出来的高压空气进入第五换热器222进行换热；然后，进入第二透平膨胀机223膨胀做功，从第二透平膨胀机223出来的高压空气进入第六换热器224进行换热，并进入第三透平膨胀机225膨胀做功，从第三透平膨胀机225输出的功驱动发电机226发电，这时，可以根据园区的负荷时空特性，对所产生的电能进行包括供热、制冷和供电的各种能源形式的转换，并将转换后的能源的一部分供给至园区内的工业设施3，另一部分供给至园区外的工业设施4，这一过程可以被认为是先进绝热压缩空气储能系统21的释能阶段。在一些实施例中，即便基于先进绝热压缩空气储能系统21的能量枢纽系统2转换后的能源可能与园区的负荷时空特性存在一定偏差，例如，在满足供电要求的情况下，离供热和制冷的具体要求可能存在偏差。在一些实施例中，可以将能量枢纽系统2的能源转换配置为优先满足园区内的工业设施3的供电负荷需求而保留热量供应的裕量，并将富余的热量释放给园区外的工业设施4。如此，能够在尽量匹配供电要求的情况下提高对于热量的利用率。

在供冷期时，即夏季，用户所需的负荷主要是冷和电，进入第一透平膨胀机221的高压空气被储热装置218的热能加热，燃烧器(未示出)不工作，加热后的高压空气进入第一透平膨胀机221中推动第一透平膨胀机221做功，以驱动发电机226发电，从而提供用户所需的电负荷。如果从第一透平膨胀机221出来的排气温度低于环境温度，则提供用户所需的冷负荷；如果从第一透平膨胀机221出来的低温空气不足以提供用户所需的冷负荷，则由发电机226产生的电能驱动电压缩式制冷机(未示出)产生制冷量，以满足用户的冷负荷需求；如果从第四换热器220回收的热能不足以满足用户的热负荷需求，则燃料进入锅炉(未示出)燃烧，以提供用户所需的热负荷。

在供热期时，即冬季，用户所需的负荷主要是热和电，第一透平膨胀机221的高压空气被储热装置218的热能加热，加热后的高压空气进入燃烧器(未示出)进一步被加热，加热后的高压空气进入第一透平膨胀机221中推动第一透平膨胀机221做功，以驱动发电机226发电，从而提供用户所需的电负荷。如果从第一透平膨胀机221出来的排气温度高于环境温度，则提供用户所需的热负荷；如果从第四换热器220回收的热能和从第一透平膨胀机221出来的气体的热能不足以满足用户的热负荷需求，则燃料进入锅炉(未示出)燃烧，以提供用户所需的热负荷。

在本公开实施例中，新能源发电系统13的供能比例高于先进绝热压缩空气储能系统21的供能比例，也就是说，由于新能源发电系统13可以适配于园区的资源条件并利用园区的资源条件进行发电，因此，尽可能多地使用从新能源发电系统13输出的电能能够降低供能成本，并减少环境污染。

需要说明的是，压缩机和膨胀机的数量即为压缩机和膨胀机的级数，本公开实施例对压缩机和膨胀机的级数不作限制，也就是说，压缩机和膨胀机的级数可以根据园区的资源条件和电网的基础条件来确定。此外，压缩机和膨胀机的级数可以相同，也可以不同，本公开实施例对此不作限制。

根据本公开实施例的用于园区的综合能源系统，通过采用具有能量转换和能量存储供能的先进绝热压缩空气储能系统，对压缩空气过程中产生的压缩热能进行回收和再利用，能够在用能低谷期时储能，在用能高峰期时释能，因此，实现了能源的高效存储和释放，并进一步满足了用户的负荷需求。

在一些实施例中，能量枢纽系统2还包括天然气分布式能源系统22，其配置为：以持续稳定的方式为园区内的工业设施3和/或园区外的工业设施4供给电能和热能。

具体地，天然气分布式能源是指利用天然气为燃料，通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用，综合能源利用效率在70％以上，并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式，是天然气高效利用的重要方式。与传统集中式供能方式相比，天然气分布式能源具有能效高、清洁环保、安全性好、削峰填谷、经济效益好等优点。

考虑到用户日益增加的负荷需求、能源的综合利用效率以及节能减排的环保要求，能量枢纽系统2还可以包括天然气分布式能源系统22，该天然气分布式能源系统22可以持续稳定地为园区内的工业设施3和/或园区外的工业设施4供给电能和热能。

根据本公开实施例的用于园区的综合能源系统，通过采用天然气分布式能源系统，能够在先进绝热压缩空气储能系统释放的能量无法满足用户的负荷需求时利用天然气进行补燃，因此，满足了用户的负荷需求，低碳环保。

可选地，在一些实施例中，该用于园区的综合能源系统还包括控制系统5，其配置为：实时获取电能系统1的发电参数、园区内的工业设施3的第一用能参数和园区外的工业设施4的第二用能参数，并在发电参数大于第一阈值和/或第一用能参数小于第二阈值和/或第二用能参数小于第三阈值的情况下，控制先进绝热压缩空气储能系统21对电能系统1产生的多余电能进行存储。

具体地，综合能源系统还可以包括控制系统5，该控制系统5可以实时获取并存储电能系统1的发电参数、园区内的工业设施3的第一用能参数和园区外的工业设施4的第二用能参数。当电能系统1的发电参数大于第一阈值，或者园区内的工业设施3的第一用能参数小于第二阈值，或者园区外的工业设施4的第二用能参数小于第三阈值时，控制系统5可以控制先进绝热压缩空气储能系统21对电能系统1产生的多余电能进行存储，这里，第一阈值、第二阈值和第三阈值可以是系统的默认值，也可以是用户的预设值，还可以是经过多次实验得到的平均值，本公开实施例对此不作限制。

当电能系统1的发电参数大于第一阈值且园区内的工业设施3的第一用能参数小于第二阈值，或者电能系统1的发电参数大于第一阈值且园区外的工业设施4的第二用能参数小于第三阈值，或者园区内的工业设施3的第一用能参数小于第二阈值且园区外的工业设施4的第二用能参数小于第三阈值时，控制系统5可以控制先进绝热压缩空气储能系统21对电能系统1产生的多余电能进行存储。

当电能系统1的发电参数大于第一阈值、园区内的工业设施3的第一用能参数小于第二阈值，并且园区外的工业设施4的第二用能参数小于第三阈值时，控制系统5可以控制先进绝热压缩空气储能系统21对电能系统1产生的多余电能进行存储。

根据本公开实施例的用于园区的综合能源系统，通过利用控制系统实时获取电能系统的发电参数、园区内的工业设施的第一用能参数和园区外的工业设施的第二用能参数，能够及时获知电能系统的发电情况以及园区内和/或园区外的工业设施的用能情况，并根据发电情况和用能情况及时控制先进绝热压缩空气储能系统对电能系统产生的多余电能或者不合要求的电能(例如“废电”)进行存储，因此，节省了能源，并提高了能源利用率。

在一些实施例中，控制系统5进一步配置为：根据园区的负荷时空特性、天然气分布式能源系统22的供能参数、电能系统1的发电参数和园区的用能参数，优化调整先进绝热压缩空气储能系统21的工作参数，其中，工作参数包括储能时段、释能时段、储能量和释能量中的至少一种。

具体地，在获取园区的负荷时空特性、天然气分布式能源系统22的供能参数、电能系统1的发电参数和园区的用能参数之后，控制系统5可以根据获取到的参数对先进绝热压缩空气储能系统21的工作参数进行优化调整，以使先进绝热压缩空气储能系统21的性能最优，这里，工作参数可以包括储能时段、释能时段、储能量和释能量中的至少一种。

在一些实施例中，控制系统5进一步配置为：在检测到天然气分布式能源系统22运行异常或中断的情况下，调整先进绝热压缩空气储能系统21的释能量，并发出报警信号。在一些实施例中，天然气分布式能源系统22有时属于第三方供应商，可能因为检修或利润低等各种不明原因而导致运行异常或中断。具体地，控制系统5可以实时检测天然气分布式能源系统22的运行状态，当检测到天然气分布式能源系统22的运行状态异常或中断时，控制系统5可以控制先进绝热压缩空气储能系统21在预定时间段内增加释能量以补偿天然气分布式能源系统22的缺位，并发出报警信号，以提醒天然气分布式能源系统22的供应商恢复运行。进一步地，为了安全起见，控制系统5可以预测先进绝热压缩空气储能系统21能够实现天然气分布式能源系统22的缺位补偿的持续时间，并在报警信号中传达持续时间，以使得天然气分布式能源系统22的供应商可以及时采取措施恢复运行，而尽量减少对于园区内的工业设施3的功能影响。报警信号的形式可以包括但不限于声音报警、灯光报警、文字提示报警等。

根据本公开实施例的用于园区的综合能源系统，通过利用控制系统对天然气分布式能源系统的运行状态进行监控，能够在天然气分布式能源系统的运行状态异常或中断时及时调整并发出报警信号，因此，提高了综合能源系统的安全性、稳定性和可靠性。

图3示出根据本公开实施例的用于园区的综合能源系统的调控方法的流程图。如图3所示，该用于园区的综合能源系统的调控方法包括如下步骤。

步骤301，电能系统将电能供给至园区。

具体地，电能系统可以包括但不限于现有电网系统、增配电网系统和新能源发电系统。新能源发电系统可以适配于园区的资源条件，并利用资源条件进行发电。

步骤302，能量枢纽系统接收从电能系统输入的电能，根据园区的供热、制冷和供电的负荷时空特性，对电能进行包括供热、制冷和供电的各种能源形式的转换，并将转换后的能源供给至园区内的工业设施。

根据本公开实施例的用于园区的综合能源系统的调控方法，通过基于园区的资源条件并利用能量枢纽系统，能够实现各种能源之间的灵活转换和有效互补，因此，优化了能源系统的整体能效，提高了能源利用率，并降低了供能成本。

在一些实施例中，能量枢纽系统包括先进绝热压缩空气储能系统，步骤302进一步包括：在用能低谷时，先进绝热压缩空气储能系统存储电能系统产生的多余电能；在用能高峰时，先进绝热压缩空气储能系统释放所存储的多余电能，根据园区的负荷时空特性，对所释放的多余电能进行包括供热、制冷和供电的各种能源形式的转换，并将转换后的能源的一部分供给至园区内的工业设施，另一部分供给至园区外的工业设施，其中，新能源发电系统的供能比例高于先进绝热压缩空气储能系统的供能比例。这里，先进绝热压缩空气储能系统可以包括压缩机、储气装置、储热装置、膨胀机和发电机。

在一些实施例中，能量枢纽系统还包括：天然气分布式能源系统，步骤302进一步包括：天然气分布式能源系统以持续稳定的方式为园区内的工业设施和/或园区外的工业设施供给电能和热能。

在一些实施例中，综合能源系统还包括控制系统，该用于园区的综合能源系统的调控方法进一步包括：控制系统实时获取电能系统的发电参数、园区内的工业设施的第一用能参数和园区外的工业设施的第二用能参数，并在发电参数大于第一阈值和/或第一用能参数小于第二阈值和/或第二用能参数小于第三阈值的情况下，控制先进绝热压缩空气储能系统对电能系统产生的多余电能进行存储。

在一些实施例中，该用于园区的综合能源系统的调控方法进一步包括：控制系统根据园区的负荷时空特性、天然气分布式能源系统的供能参数、电能系统的发电参数和园区的用能参数，优化调整先进绝热压缩空气储能系统的工作参数，其中，工作参数包括储能时段、释能时段、储能量和释能量中的至少一种。

在一些实施例中，该用于园区的综合能源系统的调控方法进一步包括：在检测到天然气分布式能源系统运行异常或中断的情况下，控制系统调整先进绝热压缩空气储能系统的释能量，并发出报警信号。

图4示出根据本公开实施例的电子设备的结构示意图。如图4所示，该电子设备为通用数据处理装置，包括通用的计算机硬件结构，该电子设备至少包括处理器41和存储器42。处理器41和存储器42通过总线43连接。存储器42适于存储处理器41可执行的指令或程序。处理器41可以是独立的微处理器，也可以是一个或者多个微处理器集合。由此，处理器41通过执行存储器42所存储的命令，从而执行如上所述的本公开实施例的方法流程实现对于数据的处理和对于其他装置的控制。总线43将上述多个组件连接在一起，同时将上述组件连接到显示控制器44和显示装置以及输入/输出(I/O)装置45。输入/输出(I/O)装置45可以是鼠标、键盘、调制解调器、网络接口、触控输入装置、体感输入装置、打印机以及本领域公知的其他装置。典型地，输入/输出(I/O)装置45通过输入/输出(I/O)控制器46与系统相连。

其中，存储器42可以存储软件组件，例如，操作系统、通信模块、交互模块和应用程序。上述的每个模块和应用程序都对应于完成一个或多个功能和在发明实施例中描述的方法的一组可执行程序指令。

在一些实施例中，所述电子设备可以处于某处，散布于多处，也可以是分布式的电子设备，例如设置于云端，本公开实施例对此不作限制。

上述根据本公开实施例的方法、系统和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应理解，流程图和/或框图的每个块以及流程图图例和/或框图中的块的组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被提供至通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的处理器，以产生机器，使得(经由计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的)指令创建用于实现流程图和/或框图块或块中指定的功能/动作的装置。

同时，如本领域技术人员将意识到的，本公开实施例的各个方面可以被实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开实施例的各个方面可以采取如下形式：完全硬件实施方式、完全软件实施方式(包括固件、常驻软件、微代码等)或者在本文中通常可以都称为“电路”、“模块”或“系统”的将软件方面与硬件方面相结合的实施方式。此外，本公开的方面可以采取如下形式：在一个或多个计算机可读介质中实现的计算机程序产品，计算机可读介质具有在其上实现的计算机可读程序代码。

可以利用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是如(但不限于)电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的或半导体系统、设备或装置，或者前述的任意适当的组合。计算机可读存储介质的更具体的示例(非穷尽列举)将包括以下各项：具有一根或多根电线的电气连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储装置、磁存储装置或前述的任意适当的组合。在本公开实施例的上下文中，计算机可读存储介质可以为能够包含或存储由指令执行系统、设备或装置使用的程序或结合指令执行系统、设备或装置使用的程序的任意有形介质。

计算机可读信号介质可以包括传播的数据信号，该传播的数据信号具有在其中如在基带中或作为载波的一部分实现的计算机可读程序代码。这样的传播的信号可以采用多种形式中的任何形式，包括但不限于：电磁的、光学的或其任何适当的组合。计算机可读信号介质可以是以下任意计算机可读介质：不是计算机可读存储介质，并且可以对由指令执行系统、设备或装置使用的或结合指令执行系统、设备或装置使用的程序进行通信、传播或传输。

可以使用包括但不限于无线、有线、光纤电缆、RF等或前述的任意适当组合的任意合适的介质来传送实现在计算机可读介质上的程序代码。

用于执行针对本公开各方面的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任意组合来编写，编程语言包括：面向对象的编程语言如Java、Smalltalk、C++、PHP、Python等；以及常规过程编程语言如“C”编程语言或类似的编程语言。程序代码可以作为独立软件包完全地在用户计算机上、部分地在用户计算机上执行；部分地在用户计算机上且部分地在远程计算机上执行；或者完全地在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，可以将远程计算机通过包括局域网(LAN)或广域网(WAN)的任意类型的网络连接至用户计算机，或者可以与外部计算机进行连接(例如通过使用因特网服务供应商的因特网)。

还可以将这些计算机程序指令存储在可以指导计算机、其它可编程数据处理设备或其它装置以特定方式运行的计算机可读介质中，使得在计算机可读介质中存储的指令产生包括实现在流程图和/或框图块或块中指定的功能/动作的指令的制品。

计算机程序指令还可以被加载至计算机、其它可编程数据处理设备或其它装置上，以使在计算机、其它可编程设备或其它装置上执行一系列可操作步骤来产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图和/或框图块或块中指定的功能/动作的过程。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

Claims (10)

1.一种用于园区的综合能源系统，其特征在于，包括：

电能系统，其包括增配电网系统和新能源发电系统并连接到现有电网系统，以为所述园区供给电能，其中，所述新能源发电系统适配于所述园区的资源条件并利用所述资源条件进行发电；以及

能量枢纽系统，其配置为：接收从所述电能系统输入的电能，根据所述园区的供热、制冷和供电的负荷时空特性，对所述电能进行包括供热、制冷和供电的各种能源形式的转换，并将转换后的能源供给至所述园区内的工业设施。

2.根据权利要求1所述的综合能源系统，其特征在于，所述能量枢纽系统包括：

先进绝热压缩空气储能系统，其配置为：在用能低谷时，存储所述电能系统产生的多余电能；在用能高峰时，释放所存储的多余电能，根据所述园区的负荷时空特性，对所释放的多余电能进行包括供热、制冷和供电的各种能源形式的转换，并将转换后的能源的一部分供给至所述园区内的工业设施，另一部分供给至所述园区外的工业设施，

其中，所述新能源发电系统的供能比例高于所述先进绝热压缩空气储能系统的供能比例。

3.根据权利要求2所述的综合能源系统，其特征在于，所述能量枢纽系统还包括：

天然气分布式能源系统，其配置为：以持续稳定的方式为所述园区内的工业设施和/或所述园区外的工业设施供给电能和热能。

4.根据权利要求3所述的综合能源系统，其特征在于，还包括：

控制系统，其配置为：实时获取所述电能系统的发电参数、所述园区内的工业设施的第一用能参数和所述园区外的工业设施的第二用能参数，并在所述发电参数大于第一阈值和/或所述第一用能参数小于第二阈值和/或所述第二用能参数小于第三阈值的情况下，控制所述先进绝热压缩空气储能系统对所述电能系统产生的多余电能进行存储。

5.根据权利要求4所述的综合能源系统，其特征在于，所述控制系统进一步配置为：

根据所述园区的负荷时空特性、所述天然气分布式能源系统的供能参数、所述电能系统的发电参数和所述园区的用能参数，优化调整所述先进绝热压缩空气储能系统的工作参数，其中，所述工作参数包括储能时段、释能时段、储能量和释能量中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的综合能源系统，其特征在于，所述控制系统进一步配置为：

在检测到所述天然气分布式能源系统运行异常或中断的情况下，调整所述先进绝热压缩空气储能系统的释能量，并发出报警信号。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的综合能源系统，其特征在于，所述先进绝热压缩空气储能系统包括：压缩机、储气装置、储热装置、膨胀机和发电机。

8.一种用于园区的综合能源系统的调控方法，其特征在于，所述综合能源系统包括电能系统和能量枢纽系统，其中，所述电能系统包括增配电网系统和新能源发电系统并连接到现有电网系统，所述调控方法包括：

所述电能系统将电能供给至所述园区，其中，所述新能源发电系统适配于所述园区的资源条件并利用所述资源条件进行发电；以及

所述能量枢纽系统接收从所述电能系统输入的电能，根据所述园区的供热、制冷和供电的负荷时空特性，对所述电能进行包括供热、制冷和供电的各种能源形式的转换，并将转换后的能源供给至所述园区内的工业设施。

9.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器用于存储一条或多条计算机程序指令，其中，所述一条或多条计算机程序指令被所述处理器执行以实现如权利要求8所述的调控方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求8所述的调控方法。

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