CN117592763B - 一种能源系统容量的配置方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种能源系统容量的配置方法及装置，涉及综合能源系统技术领域，包括：调研园区建筑用能特性获得指标负荷曲线和电负荷曲线，计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线；对指标负荷曲线进行分解，获得不同的负荷区间；根据负荷持续频数判断不同的负荷区间所对应的负荷种类，并计算其运行时间；将电负荷曲线和太阳能光伏发电量曲线整合在同一坐标系中，根据在全年中的某一时刻的最大差值计算氢燃料电池所需的电负荷容量；选取所计算的系统年投资运行费用的最小值，从而获得在系统年投资运行费用最小的情况下所需要的地源热泵容量和电锅炉容量。解决了如何合理配置能源系统的容量，实现能源的高效和可持续发展的问题。

Description

一种能源系统容量的配置方法及装置
技术领域
本申请涉及综合能源系统技术领域，尤其涉及一种能源系统容量的配置方法及装置。
背景技术
随着社会的发展和人口的增长，能源需求持续增加，而传统能源的供应却面临诸多挑战。为了实现可持续发展，可再生能源技术得到了广泛关注。其中，太阳能光伏发电和氢燃料电池技术是两种备受瞩目的可再生能源技术。太阳能光伏发电具有清洁、无噪音、无限可利用等优点，而氢燃料电池则具有高效、环保、可存储等优点。
然而，由于太阳能光伏发电的间歇性特点，其供电可靠性受到限制。为了解决这一问题，可以考虑将氢燃料电池作为备用能源，在光照不足时提供电力。此外，地源热泵和电锅炉也可以作为供热的热源，与氢燃料电池联合运行，提供可靠的供热供电服务。
目前，对于太阳能光伏、氢燃料电池、地源热泵与电锅炉设备的联合运行，已有一些研究。然而，这些研究主要集中在理论分析和模拟仿真方面，缺乏一种简便的工程配置方法。在实际应用中，如何合理配置能源系统的容量，从而合理规划和使用能源，实现能源的高效和可持续发展，是一个待解决的问题。
发明内容
在本申请实施例中，通过提供一种能源系统容量的配置方法，解决了在实际应用中，如何合理配置能源系统的容量，从而合理规划和使用能源，实现能源的高效和可持续发展的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种能源系统容量的配置方法，该方法包括：调研园区建筑用能特性预测全年园区指标负荷和电负荷获得指标负荷曲线和电负荷曲线，计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线；其中，所述指标负荷为冷负荷或热负荷；其中，所述计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线，包括：根据公式计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线；其中，/>为太阳能光伏发电量，/>为太阳年辐射量，/>为容积率，表示园区的总建筑面积与用地面积的比率，/>为建筑平均层数，/>为屋顶面积可使用率，/>为光电转换效率，/>为光电效率修正系数，/>为用地面积；对所获得的指标负荷曲线进行分解，获得不同的负荷区间；计算不同的负荷区间的负荷持续频数，判断不同的负荷区间所对应的负荷种类，并计算不同负荷种类运行时间；其中，所述负荷种类为基础负荷与调峰负荷；将电负荷曲线和太阳能光伏发电量曲线整合在同一坐标系中，根据电负荷和太阳能光伏发电量在全年中的某一时刻的最大差值计算氢燃料电池所需的电负荷容量；其中，所述根据电负荷和太阳能光伏发电量在全年中的某一时刻的最大差值计算氢燃料电池所需的电负荷容量，包括：根据公式计算氢燃料电池所需的电负荷容量；其中，/>为氢燃料电池所需的电负荷容量，/>为在i时刻的电负荷，/>为在i时刻的太阳能光伏发电量；根据基础负荷和调峰负荷运行时间以及基础负荷和调峰负荷的大小计算系统年投资运行费用；其中，氢燃料电池与地源热泵作为基础热源承担基础负荷，电锅炉作为调峰热源相应承担调峰负荷；输入不同的峰值负荷步长计算系统年投资运行费用，选取所计算的系统年投资运行费用的最小值，从而获得在系统年投资运行费用最小的情况下所需要的地源热泵容量和电锅炉容量。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述调研园区建筑用能特性预测全年园区指标负荷和电负荷获得指标负荷曲线和电负荷曲线，包括：根据公式预测园区指标负荷或电负荷；其中，/>为预测的园区指标负荷或电负荷，/>为工作日园区内单体建筑在i时刻的指标负荷或电负荷，/>为工作日园区单体建筑在i时刻的指标负荷率或电负荷率，/>为节假日园区内单体建筑在i时刻的指标负荷或电负荷；/>为节假日园区内建筑在i时刻的指标负荷率或电负荷率。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，对所获得的指标负荷曲线进行分解，获得不同的负荷区间，包括：根据公式对所获得的指标负荷曲线进行分解；其中，/>为峰值负荷步长，峰值负荷步长指负荷曲线上相邻的两个峰值之间的差值，/>为以峰值负荷步长/>为界限，不同的负荷区间的延续时间，n为第n个负荷区间，/>为第n个负荷区间的负荷值，/>为第n个负荷区间的负荷值/>的运行时间。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述计算不同的负荷区间的负荷持续频数，判断不同的负荷区间所对应的负荷种类，包括：根据公式计算不同的负荷区间的负荷持续频数；其中，/>为负荷持续频数，表示在不同的负荷区间内持续时间小时数占全年小时数的比值，/>为以峰值负荷步长/>为界限，不同的负荷区间的延续时间，/>为全年小时数或供暖季小时数或供冷季小时数；判断所计算的不同的负荷区间的负荷持续频数是否大于预设阈值；若判断结果为是，该负荷区间所对应的负荷种类为基础负荷；若判断结果为否，该负荷区间所对应的负荷种类为调峰负荷。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述计算不同负荷种类运行时间，包括：根据公式计算不同负荷种类运行时间；其中，/>为全年小时数或供暖季小时数或供冷季小时数，/>为基础负荷运行时间，/>为调峰负荷运行时间，基础负荷/>与/>的值相同，/>为以峰值负荷步长/>为界限，不同的负荷区间的延续时间。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据基础负荷和调峰负荷运行时间以及基础负荷和调峰负荷的大小计算系统年投资运行费用，包括：在公式中输入不同的峰值负荷步长/>计算系统年投资运行费用；其中，/>为系统年投资运行费用，/>为氢燃料电池所需的电负荷容量/>所承担的热负荷大小，/>为单位负荷下氢燃料电池初投资费用，/>为氢燃料电池单位时间运行费用，/>为基础负荷大小，/>）为地源热泵系统承担热负荷大小即所需要的地源热泵容量，/>为单位负荷下地源热泵初投资费用，/>为地源热泵系统单位时间运行费用，/>为基础负荷运行时间，/>为调峰负荷大小即所需要的电锅炉容量，/>为单位负荷下电锅炉初投资费用，/>电锅炉系统单位时间运行费用，/>为调峰负荷运行时间。
第二方面，本申请实施例提供了一种能源系统容量的配置装置，该装置包括：收集并获得曲线模块，用于调研园区建筑用能特性预测全年园区指标负荷和电负荷获得指标负荷曲线和电负荷曲线，计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线；其中，所述指标负荷为冷负荷或热负荷；其中，所述计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线，包括：根据公式计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线；其中，/>为太阳能光伏发电量，/>为太阳年辐射量，/>为容积率，表示园区的总建筑面积与用地面积的比率，/>为建筑平均层数，/>为屋顶面积可使用率，/>为光电转换效率，/>为光电效率修正系数，/>为用地面积；获得负荷区间模块，用于对所获得的指标负荷曲线进行分解，获得不同的负荷区间；判断模块，用于计算不同的负荷区间的负荷持续频数，判断不同的负荷区间所对应的负荷种类，并计算不同负荷种类运行时间；其中，所述负荷种类为基础负荷与调峰负荷；整合模块，用于将电负荷曲线和太阳能光伏发电量曲线整合在同一坐标系中，根据电负荷和太阳能光伏发电量在全年中的某一时刻的最大差值计算氢燃料电池所需的电负荷容量；其中，所述根据电负荷和太阳能光伏发电量在全年中的某一时刻的最大差值计算氢燃料电池所需的电负荷容量，包括：根据公式计算氢燃料电池所需的电负荷容量；其中，/>为氢燃料电池所需的电负荷容量，/>为在i时刻的电负荷，/>为在i时刻的太阳能光伏发电量；计算费用模块，用于根据基础负荷和调峰负荷运行时间以及基础负荷和调峰负荷的大小计算系统年投资运行费用；其中，氢燃料电池与地源热泵作为基础热源承担基础负荷，电锅炉作为调峰热源相应承担调峰负荷；获得容量模块，用于输入不同的峰值负荷步长计算系统年投资运行费用，选取所计算的系统年投资运行费用的最小值，从而获得在系统年投资运行费用最小的情况下所需要的地源热泵容量和电锅炉容量。
结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述调研园区建筑用能特性预测全年园区指标负荷和电负荷获得指标负荷曲线和电负荷曲线，包括：根据公式预测园区指标负荷或电负荷；其中，/>为预测的园区指标负荷或电负荷，/>为工作日园区内单体建筑在i时刻的指标负荷或电负荷，/>为工作日园区单体建筑在i时刻的指标负荷率或电负荷率，/>为节假日园区内单体建筑在i时刻的指标负荷或电负荷；/>为节假日园区内建筑在i时刻的指标负荷率或电负荷率。
结合第二方面，在一种可能的实现方式中，对所获得的指标负荷曲线进行分解，获得不同的负荷区间，包括：根据公式对所获得的指标负荷曲线进行分解；其中，/>为峰值负荷步长，峰值负荷步长指负荷曲线上相邻的两个峰值之间的差值，/>为以峰值负荷步长/>为界限，不同的负荷区间的延续时间，n为第n个负荷区间，/>为第n个负荷区间的负荷值，/>为第n个负荷区间的负荷值/>的运行时间。
结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述计算不同的负荷区间的负荷持续频数，判断不同的负荷区间所对应的负荷种类，包括：根据公式计算不同的负荷区间的负荷持续频数；其中，/>为负荷持续频数，表示在不同的负荷区间内持续时间小时数占全年小时数的比值，/>为以峰值负荷步长/>为界限，不同的负荷区间的延续时间，/>为全年小时数或供暖季小时数或供冷季小时数；判断所计算的不同的负荷区间的负荷持续频数是否大于预设阈值；若判断结果为是，该负荷区间所对应的负荷种类为基础负荷；若判断结果为否，该负荷区间所对应的负荷种类为调峰负荷。
结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述计算不同负荷种类运行时间，包括：根据公式计算不同负荷种类运行时间；其中，/>为全年小时数或供暖季小时数或供冷季小时数，/>为基础负荷运行时间，/>为调峰负荷运行时间，基础负荷/>与/>的值相同，/>为以峰值负荷步长/>为界限，不同的负荷区间的延续时间。
结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述根据基础负荷和调峰负荷运行时间以及基础负荷和调峰负荷的大小计算系统年投资运行费用，包括：在公式中输入不同的峰值负荷步长/>计算系统年投资运行费用；其中，/>为系统年投资运行费用，/>为氢燃料电池所需的电负荷容量/>所承担的热负荷大小，/>为单位负荷下氢燃料电池初投资费用，/>为氢燃料电池单位时间运行费用，/>为基础负荷大小，/>）为地源热泵系统承担热负荷大小即所需要的地源热泵容量，/>为单位负荷下地源热泵初投资费用，/>为地源热泵系统单位时间运行费用，/>为基础负荷运行时间，/>为调峰负荷大小即所需要的电锅炉容量，/>为单位负荷下电锅炉初投资费用，/>电锅炉系统单位时间运行费用，/>为调峰负荷运行时间。
第三方面，本申请实施例提供了一种能源系统容量的配置服务器，包括存储器和处理器；所述存储器用于存储计算机可执行指令；所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，以实现第一方面或第一方面任一种可能的实现方式所述的方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有可执行指令，计算机执行所述可执行指令时能够实现第一方面或第一方面任一种可能的实现方式所述的方法。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果：
本申请实施例提供了一种能源系统容量的配置方法，该方法首先调研园区建筑用能特性预测全年园区指标负荷和电负荷获得指标负荷曲线和电负荷曲线，计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线。对所获得的指标负荷曲线进行分解，获得不同的负荷区间。计算不同的负荷区间的负荷持续频数，判断不同的负荷区间所对应的负荷种类，并计算不同负荷种类运行时间。将电负荷曲线和太阳能光伏发电量曲线整合在同一坐标系中，根据电负荷和太阳能光伏发电量在全年中的某一时刻的最大差值计算氢燃料电池所需的电负荷容量。根据基础负荷和调峰负荷运行时间以及基础负荷和调峰负荷的大小计算系统年投资运行费用。输入不同的峰值负荷步长计算系统年投资运行费用，选取所计算的系统年投资运行费用的最小值，从而获得在系统年投资运行费用最小的情况下所需要的地源热泵容量和电锅炉容量，有效地确定在系统年投资运行费用最小情况下的地源热泵和电锅炉的最优容量配置，这种配置方法有助于园区合理规划和使用能源，实现能源的高效和可持续发展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的能源系统容量的配置方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的计算不同的负荷区间的负荷持续频数，判断不同的负荷区间所对应的负荷种类的具体流程图；
图3为本申请实施例提供的能源系统容量的配置装置的示意图；
图4为本申请实施例提供的能源系统容量的配置服务器的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术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，都属于本发明保护的范围。
以下对本申请实施例涉及的部分技术做出说明，以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了部分对公知功能和结构的描述。
本申请实施例提供了一种能源系统容量的配置方法，如图1所示，该方法包括步骤S101至步骤S106。其中，图1仅为本申请实施例示出的一种执行顺序，并不代表一种能源系统容量的配置方法的唯一执行顺序，在可实现最终结果的情况下，图1所示出的步骤可以被并列或颠倒执行。
S101：调研园区建筑用能特性预测全年园区指标负荷和电负荷获得指标负荷曲线和电负荷曲线，计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线。其中，指标负荷为冷负荷或热负荷。
具体地，根据公式预测园区指标负荷或电负荷。其中，/>为预测的园区指标负荷或电负荷，/>为工作日园区内单体建筑在i时刻的指标负荷或电负荷，/>为工作日园区单体建筑在i时刻的指标负荷率或电负荷率，/>为节假日园区内单体建筑在i时刻的指标负荷或电负荷。/>为节假日园区内建筑在i时刻的指标负荷率或电负荷率。
具体地，的取值范围可以为1到8760，表示对全年8760h进行预测，得到全年逐时负荷，当然，全年的小时数并不是一定的，每4年有一个闰年，这一年有366天，因此，每4年的总小时数会稍有增加。/>的取值范围1到8760小时是为了准确地模拟和预测全年内不同小时的负荷情况。这有助于优化资源配置、提高能源使用效率并确保能源供应的稳定性。
进一步地，由于不同种类建筑用能需求、用能时间不同，园区建筑群负荷并非每个建筑单体负荷累加，因此，需要对各类建筑进行用能情景分析，从而调研园区建筑用能特性预测全年园区指标负荷和电负荷获得指标负荷曲线和电负荷曲线。工作日园区内单体建筑在i时刻的指标负荷或电负荷是根据园区指标负荷或电负荷历史数据结合实际调研得出，节假日园区内建筑在i时刻的指标负荷或电负荷/>也是根据园区指标负荷或电负荷历史数据结合实际调研得出。
其中，计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线，包括：根据公式计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线。其中，/>为太阳能光伏发电量，/>为太阳年辐射量，/>为容积率，表示园区的总建筑面积与用地面积的比率，/>为建筑平均层数，/>为屋顶面积可使用率，/>为光电转换效率，/>为光电效率修正系数，/>为用地面积。
S102：对所获得的指标负荷曲线进行分解，获得不同的负荷区间。
具体地，对所获得的指标负荷曲线进行分解，获得不同的负荷区间，包括：根据公式对所获得的指标负荷曲线进行分解。其中，/>为峰值负荷步长，峰值负荷步长指负荷曲线上相邻的两个峰值之间的差值，/>为以峰值负荷步长/>为界限，不同的负荷区间的延续时间，n为第n个负荷区间，/>为第n个负荷区间的负荷值，/>为第n个负荷区间的负荷值/>的运行时间。
具体地，第n个负荷区间的负荷值的取值范围为：/>，峰值负荷步长用于对不同负荷区间进行分类，取值为0~1，负荷区间可以表示为［0，/>］，当负荷区间为［0，/>］时，负荷持续时间数可以表示为/>，当负荷区间为［0，/>］时，负荷持续时间数可以表示为/>，当负荷区间为［0，/>］时，负荷持续时间数可以表示为/>（全年小时数或供暖季小时数或供冷季小时数）。
S103：计算不同的负荷区间的负荷持续频数，判断不同的负荷区间所对应的负荷种类，并计算不同负荷种类运行时间。其中，负荷种类为基础负荷与调峰负荷。具体地，这一步的目的是确定峰值负荷步长的值。
图2为本申请实施例提供的计算不同的负荷区间的负荷持续频数，判断不同的负荷区间所对应的负荷种类的具体流程图，如图2所示，包括步骤S201至步骤S204。
S201：根据公式计算不同的负荷区间的负荷持续频数。其中，/>为负荷持续频数，表示在不同的负荷区间内持续时间小时数占全年小时数的比值，/>为以峰值负荷步长/>为界限，不同的负荷区间的延续时间，/>为全年小时数或供暖季小时数或供冷季小时数。
S202：判断所计算的不同的负荷区间的负荷持续频数是否大于预设阈值。
若判断结果为是，执行步骤S203：该负荷区间所对应的负荷种类为基础负荷。
若判断结果为否，执行步骤S204：该负荷区间所对应的负荷种类为调峰负荷。
具体地，预设阈值可以设置为55%，即基础负荷的负荷持续频数大于55%，调峰负荷的负荷持续频数小于或者等于55%，当然，还可以为其他的数值，本申请不以此数值为限制。
进一步地，计算不同负荷种类运行时间，包括：根据公式计算不同负荷种类运行时间。其中，/>为全年小时数或供暖季小时数或供冷季小时数，/>为基础负荷运行时间，/>为调峰负荷运行时间，基础负荷/>与/>的值相同，/>为以峰值负荷步长/>为界限，不同的负荷区间的延续时间。具体地，基础负荷的大小可以用/>表示，调峰负荷可以用表示。
S104：将电负荷曲线和太阳能光伏发电量曲线整合在同一坐标系中，根据电负荷和太阳能光伏发电量在全年中的某一时刻的最大差值计算氢燃料电池所需的电负荷容量。
其中，根据电负荷和太阳能光伏发电量在全年中的某一时刻的最大差值计算氢燃料电池所需的电负荷容量，包括：根据公式计算氢燃料电池所需的电负荷容量。其中，/>为氢燃料电池所需的电负荷容量，/>为在i时刻的电负荷，/>为在i时刻的太阳能光伏发电量。
具体地，这种方式可以带来以下好处：1.平衡能源供应与需求。通过比较电负荷曲线和太阳能光伏发电量曲线，可以清楚地看到两者之间的差异。在光照充足的时段，太阳能光伏发电量可能超过园区用电负荷。而在光照不足的时段，用电负荷可能超过太阳能光伏发电量。氢燃料电池作为备用能源，可以填补这两个曲线之间的差值，确保能源的稳定供应。2.提高系统稳定性。由于太阳能光伏发电的间歇性，单纯的太阳能供电可能导致电网的不稳定。加入氢燃料电池作为调节手段，可以确保在任何时刻园区都有足够的电力供应，从而增强整个能源系统的稳定性。3.优化资源配置。通过整合电负荷和太阳能光伏发电量曲线，可以更精确地估算在不同时间段内所需的氢燃料电池容量。这有助于合理配置资源，避免过度投资或资源不足的情况发生。4.经济性考虑。通过对电负荷和太阳能光伏发电量的精准匹配，可以最大限度地减少氢燃料电池的运行时间，从而降低整个系统的运行成本。
S105：根据基础负荷和调峰负荷运行时间以及基础负荷和调峰负荷的大小计算系统年投资运行费用。其中，氢燃料电池与地源热泵作为基础热源承担基础负荷，电锅炉作为调峰热源相应承担调峰负荷。
进一步地，根据基础负荷和调峰负荷运行时间以及基础负荷和调峰负荷的大小计算系统年投资运行费用，包括：在公式中输入不同的峰值负荷步长/>计算系统年投资运行费用。其中，/>为系统年投资运行费用，/>为氢燃料电池所需的电负荷容量/>所承担的热负荷大小，/>为单位负荷下氢燃料电池初投资费用，/>为氢燃料电池单位时间运行费用，/>为基础负荷大小，/>）为地源热泵系统承担热负荷大小即所需要的地源热泵容量，/>为单位负荷下地源热泵初投资费用，/>为地源热泵系统单位时间运行费用，/>为基础负荷运行时间，/>为调峰负荷大小即所需要的电锅炉容量，/>为单位负荷下电锅炉初投资费用，/>电锅炉系统单位时间运行费用，/>为调峰负荷运行时间。
S106：输入不同的负荷区间所对应的峰值负荷步长计算系统年投资运行费用，选取所计算的系统年投资运行费用的最小值，从而获得在系统年投资运行费用最小的情况下所需要的地源热泵容量和电锅炉容量。
具体地，通过本申请的方法能够最终输出系统年投资运行费用的最小值，此时对应的（）为地源热泵系统承担热负荷大小即所需要的地源热泵容量，/>为调峰负荷大小即所需要的电锅炉容量，/>为氢燃料电池所需的电负荷容量/>所承担的热负荷大小即氢燃料电池容量。
进一步地，输入不同的峰值负荷步长计算系统年投资运行费用，是为了找到最优的设备配置方案，使得整个系统的年投资运行费用最小化，通过上述步骤，可以有效地确定在系统年投资运行费用最小情况下的地源热泵和电锅炉的最优容量配置，这种配置方法有助于园区合理规划和使用能源，实现能源的高效和可持续发展。
本申请实施例还提供了一种能源系统容量的配置装置300，如图3所示，该装置包括：收集并获得曲线模块301、获得负荷区间模块302、判断模块303、整合模块304、计算费用模块305和获得容量模块306。
收集并获得曲线模块301用于调研园区建筑用能特性预测全年园区指标负荷和电负荷获得指标负荷曲线和电负荷曲线，计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线。其中，计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线，包括：根据公式计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线。其中，/>为太阳能光伏发电量，/>为太阳年辐射量，/>为容积率，表示园区的总建筑面积与用地面积的比率，/>为建筑平均层数，/>为屋顶面积可使用率，/>为光电转换效率，/>为光电效率修正系数，/>为用地面积。
获得负荷区间模块302用于对所获得的指标负荷曲线进行分解，获得不同的负荷区间。
判断模块303用于计算不同的负荷区间的负荷持续频数，判断不同的负荷区间所对应的负荷种类，并计算不同负荷种类运行时间。其中，负荷种类为基础负荷与调峰负荷。
整合模块304用于将电负荷曲线和太阳能光伏发电量曲线整合在同一坐标系中，根据电负荷和太阳能光伏发电量在全年中的某一时刻的最大差值计算氢燃料电池所需的电负荷容量。其中，根据电负荷和太阳能光伏发电量在全年中的某一时刻的最大差值计算氢燃料电池所需的电负荷容量，包括：根据公式计算氢燃料电池所需的电负荷容量。其中，/>为氢燃料电池所需的电负荷容量，/>为在i时刻的电负荷，/>为在i时刻的太阳能光伏发电量。
计算费用模块305用于根据基础负荷和调峰负荷运行时间以及基础负荷和调峰负荷的大小计算系统年投资运行费用。其中，氢燃料电池与地源热泵作为基础热源承担基础负荷，电锅炉作为调峰热源相应承担调峰负荷。
获得容量模块306用于输入不同的峰值负荷步长计算系统年投资运行费用，选取所计算的系统年投资运行费用的最小值，从而获得在系统年投资运行费用最小的情况下所需要的地源热泵容量和电锅炉容量。
本申请所述装置中的部分模块可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
上述申请实施例阐明的装置或模块，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。在实施本申请实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。当然，也可以将实现某功能的模块由多个子模块或子单元组合实现。
本申请中所述的方法、装置或模块可以以计算机可读程序代码方式实现控制器按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该（微）处理器执行的计算机可读程序代码（例如软件或固件）的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路（英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC）、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
如图4所示，本申请实施例还提供了一种能源系统容量的配置服务器，包括存储器401和处理器402；存储器401用于存储计算机可执行指令；处理器402用于执行计算机可执行指令，以实现本申请实施例以上所述的一种能源系统容量的配置方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有可执行指令，计算机执行所述可执行指令时能够实现本申请实施例以上所述的一种能源系统容量的配置方法。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的硬件的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，也可以通过数据迁移的实施过程中体现出来。该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等）执行本申请实施例所述的方法。
本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。本申请的全部或者部分可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种能源系统容量的配置方法，其特征在于，包括：
调研园区建筑用能特性预测全年园区指标负荷和电负荷获得指标负荷曲线和电负荷曲线，计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线；其中，所述指标负荷为冷负荷或热负荷；
其中，所述计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线，包括：
根据公式计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线；其中，/>为太阳能光伏发电量，/>为太阳年辐射量，/>为容积率，表示园区的总建筑面积与用地面积的比率，/>为建筑平均层数，/>为屋顶面积可使用率，/>为光电转换效率，/>为光电效率修正系数，/>为用地面积；
对所获得的指标负荷曲线进行分解，获得不同的负荷区间；
计算不同的负荷区间的负荷持续频数，判断不同的负荷区间所对应的负荷种类，并计算不同负荷种类运行时间；其中，所述负荷种类为基础负荷与调峰负荷；
将电负荷曲线和太阳能光伏发电量曲线整合在同一坐标系中，根据电负荷和太阳能光伏发电量在全年中的某一时刻的最大差值计算氢燃料电池所需的电负荷容量；
其中，所述根据电负荷和太阳能光伏发电量在全年中的某一时刻的最大差值计算氢燃料电池所需的电负荷容量，包括：
根据公式计算氢燃料电池所需的电负荷容量；其中，/>为氢燃料电池所需的电负荷容量，/>为在i时刻的电负荷，/>为在i时刻的太阳能光伏发电量；
根据基础负荷和调峰负荷运行时间以及基础负荷和调峰负荷的大小计算系统年投资运行费用；其中，氢燃料电池与地源热泵作为基础热源承担基础负荷，电锅炉作为调峰热源相应承担调峰负荷；
所述根据基础负荷和调峰负荷运行时间以及基础负荷和调峰负荷的大小计算系统年投资运行费用，包括：
在公式中输入不同的峰值负荷步长/>计算系统年投资运行费用；其中，/>为系统年投资运行费用，/>为氢燃料电池所需的电负荷容量/>所承担的热负荷大小，/>为单位负荷下氢燃料电池初投资费用，为氢燃料电池单位时间运行费用，/>为基础负荷大小，/>为地源热泵系统承担热负荷大小即所需要的地源热泵容量，/>为单位负荷下地源热泵初投资费用，/>为地源热泵系统单位时间运行费用，/>为基础负荷运行时间，/>为调峰负荷大小即所需要的电锅炉容量，/>为单位负荷下电锅炉初投资费用，/>电锅炉系统单位时间运行费用，/>为调峰负荷运行时间；
输入不同的峰值负荷步长计算系统年投资运行费用，选取所计算的系统年投资运行费用的最小值，从而获得在系统年投资运行费用最小的情况下所需要的地源热泵容量和电锅炉容量。
2.根据权利要求1所述的能源系统容量的配置方法，其特征在于，所述调研园区建筑用能特性预测全年园区指标负荷和电负荷获得指标负荷曲线和电负荷曲线，包括：
根据公式预测园区指标负荷或电负荷；其中，/>为预测的园区指标负荷或电负荷，/>为工作日园区内单体建筑在i时刻的指标负荷或电负荷，/>为工作日园区单体建筑在i时刻的指标负荷率或电负荷率，/>为节假日园区内单体建筑在i时刻的指标负荷或电负荷；/>为节假日园区内建筑在i时刻的指标负荷率或电负荷率。
3.根据权利要求1所述的能源系统容量的配置方法，其特征在于，对所获得的指标负荷曲线进行分解，获得不同的负荷区间，包括：
根据公式对所获得的指标负荷曲线进行分解；其中，/>为峰值负荷步长，峰值负荷步长指负荷曲线上相邻的两个峰值之间的差值，/>为以峰值负荷步长/>为界限，不同的负荷区间的延续时间，n为第n个负荷区间，/>为第n个负荷区间的负荷值，/>为第n个负荷区间的负荷值/>的运行时间。
4.根据权利要求1所述的能源系统容量的配置方法，其特征在于，所述计算不同的负荷区间的负荷持续频数，判断不同的负荷区间所对应的负荷种类，包括：
根据公式计算不同的负荷区间的负荷持续频数；其中，/>为负荷持续频数，表示在不同的负荷区间内持续时间小时数占全年小时数的比值，/>为以峰值负荷步长/>为界限，不同的负荷区间的延续时间，/>为全年小时数或供暖季小时数或供冷季小时数；
判断所计算的不同的负荷区间的负荷持续频数是否大于预设阈值；
若判断结果为是，该负荷区间所对应的负荷种类为基础负荷；
若判断结果为否，该负荷区间所对应的负荷种类为调峰负荷。
5.根据权利要求4所述的能源系统容量的配置方法，其特征在于，所述计算不同负荷种类运行时间，包括：
根据公式计算不同负荷种类运行时间；其中，/>为全年小时数或供暖季小时数或供冷季小时数，/>为基础负荷运行时间，/>为调峰负荷运行时间，基础负荷/>与的值相同，/>为以峰值负荷步长/>为界限，不同的负荷区间的延续时间。
6.一种能源系统容量的配置装置，其特征在于，包括：
收集并获得曲线模块，用于调研园区建筑用能特性预测全年园区指标负荷和电负荷获得指标负荷曲线和电负荷曲线，计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线；其中，所述计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线，包括：根据公式计算全年太阳能光伏发电量获得太阳能光伏发电量曲线；其中，/>为太阳能光伏发电量，/>为太阳年辐射量，/>为容积率，表示园区的总建筑面积与用地面积的比率，/>为建筑平均层数，/>为屋顶面积可使用率，/>为光电转换效率，/>为光电效率修正系数，/>为用地面积；
获得负荷区间模块，用于对所获得的指标负荷曲线进行分解，获得不同的负荷区间；
判断模块，用于计算不同的负荷区间的负荷持续频数，判断不同的负荷区间所对应的负荷种类，并计算不同负荷种类运行时间；其中，所述负荷种类为基础负荷与调峰负荷；
整合模块，用于将电负荷曲线和太阳能光伏发电量曲线整合在同一坐标系中，根据电负荷和太阳能光伏发电量在全年中的某一时刻的最大差值计算氢燃料电池所需的电负荷容量；其中，所述根据电负荷和太阳能光伏发电量在全年中的某一时刻的最大差值计算氢燃料电池所需的电负荷容量，包括：根据公式计算氢燃料电池所需的电负荷容量；其中，/>为氢燃料电池所需的电负荷容量，/>为在i时刻的电负荷，为在i时刻的太阳能光伏发电量；
计算费用模块，用于根据基础负荷和调峰负荷运行时间以及基础负荷和调峰负荷的大小计算系统年投资运行费用；其中，氢燃料电池与地源热泵作为基础热源承担基础负荷，电锅炉作为调峰热源相应承担调峰负荷；所述根据基础负荷和调峰负荷运行时间以及基础负荷和调峰负荷的大小计算系统年投资运行费用，包括：在公式中输入不同的峰值负荷步长/>计算系统年投资运行费用；其中，/>为系统年投资运行费用，/>为氢燃料电池所需的电负荷容量/>所承担的热负荷大小，/>为单位负荷下氢燃料电池初投资费用，/>为氢燃料电池单位时间运行费用，/>为基础负荷大小，/>为地源热泵系统承担热负荷大小即所需要的地源热泵容量，/>为单位负荷下地源热泵初投资费用，/>为地源热泵系统单位时间运行费用，/>为基础负荷运行时间，/>为调峰负荷大小即所需要的电锅炉容量，/>为单位负荷下电锅炉初投资费用，/>电锅炉系统单位时间运行费用，/>为调峰负荷运行时间；
获得容量模块，用于输入不同的峰值负荷步长计算系统年投资运行费用，选取所计算的系统年投资运行费用的最小值，从而获得在系统年投资运行费用最小的情况下所需要的地源热泵容量和电锅炉容量。
7.一种能源系统容量的配置服务器，其特征在于，包括存储器和处理器；
所述存储器用于存储计算机可执行指令；
所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，以实现权利要求1-5任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有可执行指令，计算机执行所述可执行指令时能够实现如权利要求1-5任一项所述的方法。
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