多能源系統(tǒng)定義

多能源系統(tǒng)是指冷、熱、電、氣等多種能源系統(tǒng)在能源生產、傳輸、使用等環(huán)節(jié)耦合而形成的一種新的能源系統(tǒng)觀。多能源系統(tǒng)充分利用不同形式能源的互濟與互補，提高系統(tǒng)經濟性，提升系統(tǒng)靈活性，增加系統(tǒng)可靠性，挖掘系統(tǒng)互補性。

（1）以熱定電：系統(tǒng)首先滿足用戶的熱需求，發(fā)出的電提供給用戶，如果電量不足或剩余，則從電網補充或上網售電

（2）以電定熱：系統(tǒng)首先保證滿足用戶的電需求，所發(fā)出的熱量提供給用戶以滿足熱需求，如果熱量不足，則采用鍋爐補燃，如果熱量過剩則廢棄或采用一個蓄熱罐儲存。

（3）持續(xù)運行：系統(tǒng)在預定時間內持續(xù)運行，不考慮能源需求的變化，這種運行策略適用于原動機不能夠靈活調節(jié)功率的情況，如果系統(tǒng)所生產的能源能滿足覆蓋用戶的需求，則余電長期上網，反之，則長期從電網購電。

（4）調峰運行：系統(tǒng)僅在負荷高峰期間運行，以降低用能高峰期間從電網購得的電能。

在進行初步設計以后，須對系統(tǒng)進行優(yōu)化。對系統(tǒng)優(yōu)化能夠顯著提升設備利用效率、系統(tǒng)經濟性及環(huán)境效益。優(yōu)化變量通常包括原動機的類型、容量，系統(tǒng)的運行策略等。

通常從運行現(xiàn)場采集得到的數據一般更準確、真實，基于這些數據進行優(yōu)化也更為可靠，但獲得實際運行數據需要花費大量的時間并需要高昂的運行費用作為支撐，并且只能對具體的某個系統(tǒng)進行研究。使用瞬態(tài)仿真方法對系統(tǒng)進行優(yōu)化，效率高，費用低，系統(tǒng)運行條件(包括原動機類型、容量、當地氣候等)更改簡便，因此大部分現(xiàn)有研究均采用計算機仿真對多能系統(tǒng)進行優(yōu)化。常用的優(yōu)化算法有混合整數線性規(guī)劃法、混合整數非線性規(guī)劃法、隨機優(yōu)化法、遺傳算法等。2100433B

化石能源的枯竭和環(huán)境日益惡化的雙重壓力下，綜合能源系統(tǒng)的概念應運而生。綜合能源系統(tǒng)的相關研究已經得到國際社會的廣泛關注，然而其可靠性評估研究仍處于起步階段。首先介紹了綜合能源系統(tǒng)的定義、典型結構以及發(fā)展意義等，進而對其可靠性評估的研究現(xiàn)狀及亟待解決的問題進行了歸納，最后圍繞亟待解決的問題，從模型、算法及評價指標系統(tǒng)3 個方面對綜合能源系統(tǒng)可靠性評估未來的研究方向進行展望。

綜合能源系統(tǒng)涉及電、氣、冷/熱等多種不同的能源形式，各種能源形式在生產、傳輸、消費及存儲等環(huán)節(jié)中存在明顯的特性差異，同時它們之間還存在復雜的相互轉化和耦合關聯(lián)。此外，相對于傳統(tǒng)的單一供能系統(tǒng)，能源系統(tǒng)與信息通信技術的深度融合使得綜合能源系統(tǒng)的運行模式發(fā)生顯著的變化。上述特性給綜合能源系統(tǒng)可靠性評估的建模、算法及評價指標帶來了一系列的問題，基于大數據、云計算以及機器學習的可靠性評估建模，充分利用信息流實現(xiàn)系統(tǒng)運行狀態(tài)準確模擬和快速評估的可靠性評估算法，針對不同供能形式特性的可靠性評價指標體系將是綜合能源系統(tǒng)可靠評估未來的研究方向。 2100433B

由于提高能源綜合利用率、促進可再生能源開發(fā)利用以及保證能源供應安全可靠等一系列的優(yōu)勢，綜合能源系統(tǒng)的發(fā)展已經得到國際社會的廣泛關注，成為國際能源領域重要的戰(zhàn)略研究方向。美國早在2001 年就提出了綜合能源系統(tǒng)的發(fā)展計劃，更于2007 年將綜合能源系統(tǒng)的研究上升到國家能源戰(zhàn)略的高度。歐洲和日本等70 余個地區(qū)和國家促進能源可持續(xù)利用的角度，開展了一系列的綜合能源系統(tǒng)研究計劃，并綜合能源系統(tǒng)的概念、運行方式及經濟性分析等方面的研究已取得了初步的成果。

相比國外，我國的綜合能源系統(tǒng)研究也已經起步，并有一系列的研究成果發(fā)表。有研究人員將綜合能源系統(tǒng)的相關研究歸納為建模與仿真、規(guī)劃、運行與優(yōu)化控制、安全性理論與方法、效益評估與運營機制等幾個方面，具體分析了國內外綜合能源系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，針對我國綜合能源系統(tǒng)發(fā)展中面臨的一些問題給出了相應的建議，并指出我國綜合能源系統(tǒng)的研究發(fā)展是關乎國家能源安全、涉及國家社會經濟發(fā)展的戰(zhàn)略問題。

由此可見，國內外綜合能源系統(tǒng)的相關研究已經在綜合能源系統(tǒng)的概念和框架、多能流分析與計算、建模與仿真、規(guī)劃與運行控制以及經濟性分析與優(yōu)化等方面取得了初步的成果。然而，作為系統(tǒng)規(guī)劃與運行的基礎，針對綜合能源系統(tǒng)可靠性評估的相關研究仍處于起步階段。

王如竹、翟曉強編著的這本《綠色建筑能源系統(tǒng)》通過介紹主要高效節(jié)能技術的工作原理以及運行實驗，并結合一些工程實例詳解部分技術的應用方案，為綠色建筑能源系統(tǒng)的設計和研究提供借鑒。此外，在我國大力發(fā)展綠色建筑之際，該書的及時出版更可為設計師以及開發(fā)商提供一些較為合理的技術路線和設計參數。