多能互补发电系统：概念框架、知识图谱与集成优化

doi:10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2024.1095

摘要/Abstract

摘要：

实现“双碳”目标，亟需将我国的电力供应体系转变为以可再生能源为主。多能互补发电通过在电源侧整合传统能源与新能源进行优势互补，是降低电力行业碳排、消纳新能源的重要手段。但现有多能互补发电系统优化研究要么聚焦于小规模分布式系统，要么侧重大规模能源基地，忽略了中等规模集中式电站（如火电站）层面的大量实践。因此，本文从系统角度出发，考虑分布式电站-集中式电站-集中式电站群层面的多能互补实践，提出多能互补发电系统的概念框架。针对概念框架所提出的共建型、共燃型、共运行型三类多能互补发电系统，可视化分析现有研究的知识图谱，如重点期刊、热点变迁等。梳理重点文献，提炼出多能互补发电系统集成优化的三个重点领域：共建型互补系统的容量优化、共燃型互补系统的排放优化和共运行互补系统的调度优化，归纳三个领域10种关键技术的研究现状、效果和影响，并一一对应地提出未来展望。本文对从系统角度了解多能互补发电系统具有重要参考价值。

关键词: 多能互补, 发电系统, 新能源, 知识图谱, 集成优化

Abstract:

To achieve the carbon peaking and carbon neutrality goals， there is an urgent need to transform China’s electricity supply system to one that is dominated by renewable energy. The multi-energy complementary generation system， integrating traditional energy and new energy at the power supply side， is an important means to reduce power industry carbon emissions and consume new energy. However， existing research on the optimization of multi-energy complementary generation systems has either focused on small-scale distributed systems or on large-scale energy bases， ignoring the large amount of practice of the medium-scale centralized power plants level （e.g. thermal power plants）.Therefore， a conceptual framework is proposed for a multi-energy complementary generation system by considering the practice of the distributed power plant level， the centralized power plant level and the centralized power plant bases level. For the three types of co-located， co-combusted and co-operated multi-energy complementary generation systems in the proposed conceptual framework， the knowledge maps of existing researches， including journals， publication years， hot keywords and main contributors， etc. are visualized； By combing through the key literatures， three key research areas are refined for integrated optimization of the multi-energy complementary generation： capacity optimization of co-located system， emission optimization of co-combusted system and scheduling optimization of co-operated system； The current research status of ten key technologies in the three areas is summarized and future outlooks are troposed corresponding to each of them. The ten key technologies are： capacity configuration， energy management， and size optimization； coal-biomass co-combustion， coal-sludge co-combustion， coal-waste co-combustion， and coal-ammonia co-combustion； complementary evaluation， generation resource bundling， and scheduling optimization.It is an important reference for understanding multi-energy complementary generation systems from a system perspective in this paper.

Key words: multi-energy complementary, generation system, renewable energy, knowledge map, integrated optimization

中图分类号:

C934

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图/表 2

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