CN113469553A - 一种考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法，包括，通过模拟规划区域的建筑负荷需求，获得冷热负荷数据；将冷热负荷数据进行排序，选取峰值时的负荷数据与每个建筑面积相乘，获得规划区域内每个建筑的负荷需求数据；根据负荷需求数据与每个负荷的建筑占地面积计算负荷密度，而后根据简化的管网拓扑结构建立能源站供能范围优化模型；利用能源站供能范围优化模型求解不同的负荷密度对应的经济供能半径，以经济供能半径对规划区域内不同负荷密度划分能源站的供能范围，并以供能范围的圆心作为能源站位置；本发明在供能分区中能够考虑负荷的分布情况，同时实现了区域能源系统的供能分区优化，提高系统的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及分布式能源的技术领域，尤其涉及一种考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法。
背景技术
区域能源通过能源网络系统向建筑物等服务对象提供能源服务，实现能源的接收、生产与输配。在满足区域能源合理需求的前提下，综合应用各类区域能源方式，最大限度降低区域内能源消耗，获得最佳经济与社会效益。区域能源系统中能源站的供能范围和数量共同影响系统经济性，通过合理的供能分区，不仅使得系统在满足能源需求的情况下，区域能源系统全寿命周期费用最小，而且方便运行维护人员的管理，降低能量传输过程中的能源损耗减少整体用能成本、提高用能效率，因此合理的划分能源站供能范围是现阶段亟需解决的问题。
目前有关研究供能范围划分的文献均未考虑规划区内用户负荷密度问题，大多是通过人工经验和计算分区两种方法，人工经验依据自然地理边界或人为屏障作为区域边界，计算分区多基于图论和复杂网络理论进行分区。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明提供了一种考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法，能够解决区域能源系统中能源站的供能范围划分问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，通过模拟规划区域的建筑负荷需求，获得8760小时的单位面积冷热负荷数据；将所述8760小时的单位面积冷热负荷数据根据时间进行排序，选取峰值时的负荷数据与每个建筑面积相乘，获得规划区域内每个建筑的负荷需求数据；根据所述负荷需求数据与每个负荷的建筑占地面积计算负荷密度，而后根据简化的管网拓扑结构建立关于负荷密度与经济供能半径的能源站供能范围优化模型；利用所述能源站供能范围优化模型求解不同的负荷密度对应的经济供能半径，以经济供能半径对规划区域内不同负荷密度划分能源站的供能范围，并以供能范围的圆心作为能源站位置。
作为本发明所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法的一种优选方案，其中：所述负荷密度包括，
其中，q为所述负荷密度，qi表示单位占地面积最大冷负荷KW/m2，n为规划区域内负荷建筑数量，Si为建筑占地面积。
作为本发明所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法的一种优选方案，其中：还包括，在规划区域中圆周角为α的圆弧区域内负荷计算表达式为：
其中，R为简化的管网拓扑结构的半径。
作为本发明所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法的一种优选方案，其中：所述能源站供能范围优化模型包括，建立目标函数：
max(f)＝LCCDIS-LCCDCS
其中，LCCDIS表示分散式空调系统全寿命周期费用，LCCDCS表示区域供能系统全寿命周期费用；
所述分散式空调系统全寿命周期费用LCCDIS为：
LCCDIS＝CI,DIS+βCO,DIS
所述区域供能系统全寿命周期费用LCCDCS为：
LCCDCS＝CI,DCS+βCO,DCS
其中，CI,DIS表示分散式空调系统初投资费用；CO,DIS表示分散式空调系统年运行费用；β表示等额多次付现值系数；CI,DCS表示分散式空调系统初投资费用；CO,DCS表示区域供能系统年运行费用。
作为本发明所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法的一种优选方案，其中：还包括，所述分散式空调系统初投资费用CI,DIS为：
所述分散式空调系统年运行费用CO,DIS为：
其中，CDIS表示分散式空调系统投资系数；n为规划区域内负荷建筑数量；gDIS表示分散式空调系统年维护管理费用指标；ce表示电价；IPLVDIS分散式空调系统的制冷机组综合能效系数；r表示负荷率；τr表示符合率r下的运行时间。
作为本发明所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法的一种优选方案，其中：还包括，
所述分散式空调系统初投资费用CI,DCS为：
CI,DCS＝CI，plant+CI,pipe
所述区域供能系统年运行费用CO,DCS为：
Co,DCS＝Co,DCS,m+Co,plant,en+Co,pump+Co,loss
其中，CI,plant为能源站投资费用；CI,pipe为管网投资费用；Co,DCS,m为年维护管理费用；Co,plant,en为能源站运行费用；Co,pump为水泵年运行费用；Co,loss为冷量损失费用。
作为本发明所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法的一种优选方案，其中：还包括，所述能源站投资费用为：
所述管网投资费用为：
其中，cplant表示容量投资系数；a1,a2管网造价的回归系数；li表示第i管段管长；di表示第i段管段的管径。
作为本发明所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法的一种优选方案，其中：还包括，所述年维护管理费用为：
所述能源站运行费用为：
所述水泵年运行费用为：
所述冷量损失费用为：
其中，gDCS表示年维护费用指标；Pi表示各级泵的最大功率；Hpi表示泵的扬程；Gi表示管段流量；λb表示保温层的导热系数；δi表示管壁厚度；δbi表示保温层厚度；ts表示外部温度；tg，th表示冷冻水供回水温度；τ表示系统运行时间；IPLVDCS表示区域供冷系统制冷机组性能系数；ρ表示水的密度；ηp表示水泵的总效率。
作为本发明所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法的一种优选方案，其中：能源站供能范围优化模型的表达式为：
其中，T表示区域同时使用系数；cth表示保温材料的价格；v表示流速；c表示水的比热容；Δt表示供回水温差。
作为本发明所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法的一种优选方案，其中：所述划分供能范围包括，初选供能区域C(n)，根据供能区域C(n)内负荷需求数据与负荷的建筑占地面积计算负荷密度q(n)；利用所述能源站供能范围优化模型计算经济供能半径R(n)；根据所述经济供能半径R(n)绘制供能区域C(n+1)，并重新计算供能区域C(n+1)内的负荷密度q(n+1)；若负荷密度增大，则重复计算所述经济供能半径R(n)；否则，则根据所述经济供能半径R(n)缩小供能区域，并计算缩小后的供能区域的负荷密度；若负荷密度的变化值小于0.001kw/m2，则保存此时的经济供能半径R(n+1)和供能区域C(n+1)；否则，令n＝n+1，并重新计算所述经济供能半径R(n)；其中，n＝|K|表示集合K的元素个数，初始时设置n＝1。
本发明的有益效果：本发明考虑了规划园区的负荷密度特性，分析了经济供能半径与负荷密度之间的关系，在供能分区中不仅能够考虑负荷的分布情况，还能确定能源站位置避免能源站供能范围过大或过小而导致的系统不经济问题；在规划区域中没有备选能源站位置情况下，能够确定能源站数量和能源站经济供能半径，实现区域能源系统的供能分区优化，提高系统的经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明第一个实施例所述的一种考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法的管网拓扑示意图；
图2为本发明第一个实施例所述的一种考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法的待规划区域示意图；
图3为本发明第二个实施例所述的一种考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法的居民建筑逐时单位面积冷负荷需求曲线示意图；
图4为本发明第二个实施例所述的一种考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法的商业建筑逐时单位面积冷负荷需求曲线示意图；
图5为本发明第二个实施例所述的一种考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法的办公建筑逐时单位面积冷负荷需求曲线示意图；
图6为本发明第二个实施例所述的一种考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法的区域能源系统供能分区结果示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参照图1～图2，为本发明的第一个实施例，该实施例在综合考虑规划区内三类建筑负荷特性的基础上，针对规划区内负荷密度差异，建立了以分散式空调系统与区域供能系统全寿命周期费用差值最大为目标函数的规划模型，提出一种考虑负荷密度与经济供能半径的区域能源系统供能分区规划方法，包括，
S1：通过模拟规划区域的建筑负荷需求，获得8760小时的单位面积冷热负荷数据。
本实施例利用DesignBuilder负荷模拟软件规划区域的建筑负荷需求进行模拟，获得8760小时的单位面积冷热负荷数据，即8760小时的单位面积冷负荷的峰值负荷。
S2：将8760小时的单位面积冷热负荷数据根据时间进行排序，选取峰值时的负荷数据与每个建筑面积相乘，获得规划区域内每个建筑的负荷需求数据。
S3：根据负荷需求数据与每个负荷的建筑占地面积计算负荷密度，而后根据简化的管网拓扑结构建立关于负荷密度与经济供能半径的能源站供能范围优化模型。
根据下式计算负荷密度：
其中，q为负荷密度，qi表示单位占地面积最大冷负荷KW/m2，n为规划区域内负荷建筑数量，Si为建筑占地面积。
进一步的，简化管网拓扑结构，即将研究区域简化为以能源站为中心，半径为R的圆，负荷点均匀连续分布在管网上，如图1所示；在规划区域中取圆周角为α的扇形区域，在该区域内负荷计算表达式为：
其中，R为简化的管网拓扑结构的半径。
进一步的，建立能源站供能范围优化模型。
(1)建立目标函数：
本实施例以传统分散式空调系统与区域分布式能源系统全寿命周期费用之差最大为目标函数，作为区域能源系统供能分区最优的判断依据；因为在区域能源系统中，能源站的供能范围并不是越大越好，如果能源站供能半径增大，则供能网络就越长，管道冷损失以及输送能耗增多，能源系统的投资费用将增多，同时系统的输泵扬程也将增大，管网的水力平衡也将难以控制；能源站供能半径较小则不能体现区域能源系统的规模效应；因此从经济的角度来说，能源站供能范围存在着经济供能半径；在计算经济供能半径时，区域能源系统的全寿命周期成本不能与其自身相比，因为半径越大，区域能源系统的费用越大，不具可比性；目标函数计算公式如下：
max(f)＝LCCDIS-LCCDCS
其中，LCCDIS表示分散式空调系统全寿命周期费用，单位：元；LCCDCS表示区域供能系统全寿命周期费用，单位：元；
①分散式空调系统全寿命周期费用LCCDIS为：
LCCDIS＝CI,DIS+βCO,DIS
其中，CI,DIS表示分散式空调系统初投资费用，单位：元；CO,DIS表示分散式空调系统年运行费用，单位：元；β表示等额多次付现值系数。
具体的，a)分散式空调系统初投资费用CI,DIS为：
b)分散式空调系统年运行费用CO,DIS为：
其中，CDIS表示分散式空调系统投资系数，单位：元/KW；n为规划区域内负荷建筑数量，n＝68；gDIS表示分散式空调系统年维护管理费用指标，单位：元(kw﹒a)；ce表示电价，单位：元/(kwh)；IPLVDIS分散式空调系统的制冷机组综合能效系数；r表示负荷率；τr表示符合率r下的运行时间。
②区域供能系统全寿命周期费用LCCDCS为：
LCCDCS＝CI,DCS+βCO,DCS
其中，CI,DCS表示分散式空调系统初投资费用，单位：元；CO,DCS表示区域供能系统年运行费用，单位：元。
a)具体的，分散式空调系统初投资费用CI,DCS为：
CI,DCS＝CI，plant+CI,pipe
其中，CI,plant为能源站投资费用，单位：元；CI,pipe为管网投资费用，单位：元。
能源站投资费用为：
管网投资费用为：
其中，cplant表示容量投资系数，单位：元/KW；a1,a2管网造价的回归系数；li表示第i管段管长，单位：m；di表示第i段管段的管径。
b)区域供能系统年运行费用CO,DCS为：
Co,DCS＝Co,DCS,m+Co,plant,en+Co,pump+Co,loss
其中，Co,DCS,m为年维护管理费用，单位：元；Co,plant,en为能源站运行费用，单位：元；Co,pump为水泵年运行费用，单位：元；Co,loss为冷量损失费用，单位：元。
年维护管理费用为：
能源站运行费用为：
水泵年运行费用为：
冷量损失费用为：
其中，gDCS表示年维护费用指标，单位：元/(kw﹒a)；Pi表示各级泵的最大功率，单位：KW；Hpi表示泵的扬程，单位：m；Gi表示管段流量，单位：m3/s；λb表示保温层的导热系数；δi表示管壁厚度，单位：m；δbi表示保温层厚度，单位：m；ts表示外部温度，单位：℃；tg，th表示冷冻水供回水温度，单位：℃；τ表示系统运行时间，单位：小时；IPLVDCS表示区域供冷系统制冷机组性能系数；ρ表示水的密度；ηp表示水泵的总效率。
(2)根据简化管网拓扑结构，对(1)进行推导整理，可以得到负荷密度与经济供能半径的关系式，即能源站供能范围优化模型：
其中，T表示区域同时使用系数；cth表示保温材料的价格；v表示流速；c表示水的比热容；Δt表示供回水温差。
较佳的是，本实施例在能源站经济供能半径研究中，通过建立能源站供能范围优化模型，求解得到了两者之间的关系，即能源站的经济供能半径随着负荷密度的增加而增加。
S4：利用能源站供能范围优化模型求解不同的负荷密度对应的经济供能半径，以经济供能半径对规划区域内不同负荷密度划分能源站的供能范围，并以供能范围的圆心作为能源站位置。
(1)初选供能区域C(n)，参照图2，选择商业负荷1、2、3，根据供能区域C(n)内峰值冷负荷和占地面积计算负荷密度q(n)；
(2)利用能源站供能范围优化模型计算经济供能半径R(n)；
(3)根据经济供能半径R(n)绘制供能区域C(n+1)，并重新计算供能区域C(n+1)内的负荷密度q(n+1)，若负荷密度增大，则重复步骤(2)；否则，则执行步骤(4)；
(4)根据经济供能半径R(n)缩小供能区域，并计算缩小后的供能区域的负荷密度；若负荷密度的变化值小于0.001kw/m2，则执行步骤(6)，否则执行步骤(5)；
(5)令n＝n+1，并重新计算经济供能半径R(n)，即步骤(2)；
(6)保存此时的经济供能半径R(n+1)和供能区域C(n+1)；
其中，n＝|K|表示集合K的元素个数，初始时设置n＝1。
实施例2
为了对本方法中采用的技术效果加以验证说明，本实施例将该规划区域建筑使用功能划分为三种类型，如图2，居住建筑、办公建筑和商业建筑；标准居住建筑模型总面积为12527m2，单层建筑面积为750m2，共18层属于多层住宅建筑；标准商业建筑模型总面积为56916m2，单层建筑面积为7500m2，共8层；标准办公建筑模型总面积为33940m2，单层建筑面积为1500m2，共20层；其中，区域建筑部分负荷点需求如表1所示。
表1：部分负荷点负荷需求。
| 负荷点 | 负荷需求/MW | 容积率 | 负荷点 | 负荷需求/MW | 容积率 |
| 1 | 0.039 | 2 | 35 | 0.045 | 2.5 |
| 2 | 0.055 | 2 | 36 | 0.065 | 1.8 |
| 3 | 0.049 | 2.5 | 37 | 0.049 | 2 |
| 4 | 0.071 | 2 | 38 | 0.036 | 1.8 |
| 5 | 0.052 | 1.8 | 39 | 0.029 | 2 |
| 6 | 0.074 | 2 | 40 | 0.065 | 2 |
| 7 | 0.036 | 2.5 | 41 | 0.045 | 2.5 |
| 8 | 0.062 | 1.8 | 42 | 0.052 | 2 |
| 9 | 0.049 | 2 | 43 | 0.071 | 2 |
| 10 | 0.068 | 2.5 | 44 | 0.062 | 1.8 |
| 11 | 0.078 | 2 | 45 | 0.058 | 2 |
| 12 | 0.058 | 2.5 | 46 | 0.039 | 2.5 |
| 13 | 0.052 | 2 | 47 | 0.049 | 2 |
| 14 | 0.058 | 2 | 48 | 0.068 | 2.5 |
| 15 | 0.065 | 2.5 | 49 | 0.052 | 2 |
| 16 | 0.039 | 2 | 50 | 0.1 | 2 |
| 17 | 0.036 | 2.5 | 51 | 0.032 | 2 |
| 18 | 0.078 | 1.8 | 52 | 0.032 | 1.5 |
| 19 | 0.068 | 2.5 | 53 | 0.039 | 1.8 |
| 20 | 0.055 | 2 | 54 | 0.068 | 2.5 |
仿真参数设置如表2所示。
表2：实验仿真参数设置。
通过DesignBuilder负荷模拟软件得到该标准建筑全年8760小时的冷负荷，将逐时冷负荷除以各类型标准建筑面积，得到各类型建筑单位面积逐时冷负荷指标，将该指标作为规划区内各类建筑的单位面积逐时负荷指标；根据功能区各类型建筑的建筑面积和占地面积，即可得到区域建筑总的全年逐时冷负荷和峰值负荷；得到的各类型建筑逐时单位面积冷负荷需求曲线如图3、图4和图5所示，根据本方法获得的区域能源系统供能分区结果如图6所示，由图可见本方法在供能分区中不仅优化了能源站供能范围大小，而且确定了能源站位置和数量，能够减少管道的建设长度，有利于区域能源系统的经济建设。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法，其特征在于：包括，
通过模拟规划区域的建筑负荷需求，获得8760小时的单位面积冷热负荷数据；
将所述8760小时的单位面积冷热负荷数据根据时间进行排序，选取峰值时的负荷数据与每个建筑面积相乘，获得规划区域内每个建筑的负荷需求数据；
根据所述负荷需求数据与每个负荷的建筑占地面积计算负荷密度，而后根据简化的管网拓扑结构建立关于负荷密度与经济供能半径的能源站供能范围优化模型；
利用所述能源站供能范围优化模型求解不同的负荷密度对应的经济供能半径，以经济供能半径对规划区域内不同负荷密度划分能源站的供能范围，并以供能范围的圆心作为能源站位置。
2.如权利要求1所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法，其特征在于：所述负荷密度包括，
其中，q为所述负荷密度，qi表示单位占地面积最大冷负荷KW/m2，n为规划区域内负荷建筑数量，Si为建筑占地面积。
3.如权利要求2所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法，其特征在于：还包括，
在规划区域中圆周角为α的圆弧区域内负荷计算表达式为：
其中，R为简化的管网拓扑结构的半径。
4.如权利要求1所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法，其特征在于：所述能源站供能范围优化模型包括，
建立目标函数：
max(f)＝LCCDIS-LCCDCS
其中，LCCDIS表示分散式空调系统全寿命周期费用，LCCDCS表示区域供能系统全寿命周期费用；
所述分散式空调系统全寿命周期费用LCCDIS为：
LCCDIS＝CI,DIS+βCO,DIS
所述区域供能系统全寿命周期费用LCCDCS为：
LCCDCS＝CI,DCS+βCO,DCS
其中，CI,DIS表示分散式空调系统初投资费用；CO,DIS表示分散式空调系统年运行费用；β表示等额多次付现值系数；CI,DCS表示分散式空调系统初投资费用；CO,DCS表示区域供能系统年运行费用。
5.如权利要求4所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法，其特征在于：还包括，
所述分散式空调系统初投资费用CI,DIS为：
所述分散式空调系统年运行费用CO,DIS为：
其中，CDIS表示分散式空调系统投资系数；n为规划区域内负荷建筑数量；gDIS表示分散式空调系统年维护管理费用指标；ce表示电价；IPLVDIS分散式空调系统的制冷机组综合能效系数；r表示负荷率；τr表示符合率r下的运行时间。
6.如权利要求4所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法，其特征在于：还包括，
所述分散式空调系统初投资费用CI,DCS为：
CI,DCS＝CI，plant+CI,pipe
所述区域供能系统年运行费用CO,DCS为：
Co,DCS＝Co,DCS,m+Co,plant,en+Co,pump+Co,loss
其中，CI,plant为能源站投资费用；CI,pipe为管网投资费用；Co,DCS,m为年维护管理费用；Co,plant,en为能源站运行费用；Co,pump为水泵年运行费用；Co,loss为冷量损失费用。
7.如权利要求6所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法，其特征在于：还包括，
所述能源站投资费用为：
所述管网投资费用为：
其中，cplant表示容量投资系数；a1,a2管网造价的回归系数；li表示第i管段管长；di表示第i段管段的管径。
8.如权利要求6所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法，其特征在于：还包括，
所述年维护管理费用为：
所述能源站运行费用为：
所述水泵年运行费用为：
所述冷量损失费用为：
其中，gDCS表示年维护费用指标；Pi表示各级泵的最大功率；Hpi表示泵的扬程；Gi表示管段流量；λb表示保温层的导热系数；δi表示管壁厚度；δbi表示保温层厚度；ts表示外部温度；tg，th表示冷冻水供回水温度；τ表示系统运行时间；IPLVDCS表示区域供冷系统制冷机组性能系数；ρ表示水的密度；ηp表示水泵的总效率。
9.如权利要求3、4、5、6、7、8任一所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法，其特征在于：能源站供能范围优化模型的表达式为：
其中，T表示区域同时使用系数；cth表示保温材料的价格；v表示流速；c表示水的比热容；Δt表示供回水温差。
10.如权利要求1所述的考虑负荷密度的区域能源系统供能范围规划方法，其特征在于：所述划分供能范围包括，
初选供能区域C(n)，根据供能区域C(n)内负荷需求数据与负荷的建筑占地面积计算负荷密度q(n)；
利用所述能源站供能范围优化模型计算经济供能半径R(n)；
根据所述经济供能半径R(n)绘制供能区域C(n+1)，并重新计算供能区域C(n+1)内的负荷密度q(n+1)；若负荷密度增大，则重复计算所述经济供能半径R(n)；
否则，则根据所述经济供能半径R(n)缩小供能区域，并计算缩小后的供能区域的负荷密度；若负荷密度的变化值小于0.001kw/m2，则保存此时的经济供能半径R(n+1)和供能区域C(n+1)；否则，令n＝n+1，并重新计算所述经济供能半径R(n)；
其中，n＝|K|表示集合K的元素个数，初始时设置n＝1。
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