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多能源系统分析规划初探_邵成成

多能源系统分析规划初探_邵成成
多能源系统分析规划初探_邵成成

第36卷第14期中国电机工程学报V ol.36 No.14 Jul. 20, 2016

2016年7月20日Proceedings of the CSEE ?2016 Chin.Soc.for Elec.Eng. 3817 DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.160198 文章编号:0258-8013 (2016) 14-3817-12 中图分类号:TM 73

多能源系统分析规划初探

邵成成,王锡凡,王秀丽,王碧阳

(电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学),陕西省西安市 710049)

Probe into Analysis and Planning of Multi-energy Systems

SHAO Chengcheng, WANG Xifan, WANG Xiuli, WANG Biyang

(State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment (Xi’an Jiaotong University),

Xi’an 710049, Shaanxi Province, China)

ABSTRACT: The energy systems such as the electric power system, natural gas network and heat (cool) system are conventionally analyzed and planned independently. The introduction of the multi-energy system helps exploit the synergy of different energy forms, promote the integration of renewable energy and improve the energy efficiency. Firstly, the structure of the energy system was introduced, as well as the features of different subsystems. Secondly, the energy flow equations and analysis methods were presented. Based on them, the optimal operation and planning of energy systems were discussed respectively. Finally, the key problems for the multi-energy system analysis and planning were summarized, to throw some light on the related research.

KEY WORDS: multi-energy system; energy flow calculation optimal operation; energy system planning

摘要:传统的能源系统分析规划研究局限于电、气、热(冷)等单一能源形式系统的内部。多能源系统的统筹协调有利于促进可再生能源吸纳,提高能源利用效率。文中首先介绍了多能源系统的结构,分析了电、气、热(冷)等子系统的特征,探讨了协同效益,进而阐述了能源流分析计算方法。基于此,对多能源系统的优化运行与优化规划问题进行了分析、讨论。最后,总结了多能源系统分析与规划的关键问题,以期为相关研究提供参考。

关键词:多能源系统;能源流计算;优化运行;能源系统规划

0 引言

能源是生产、生活的动力来源,是人类社会赖以生存发展的基础。伴随着经济社会的高速发展,能源消耗速度急剧加快,气候变暖、大气污染等环

基金项目:国家自然科学基金项目(51577146)。

Project Supported by National Natural Science Foundation of China (51577146). 境问题也日益加剧。能源供应已成为制约人类社会可持续发展的关键因素,而控制温室气体排放、遏制气候变暖也成为世界各国的共识。

传统的能源系统运行、规划局限于电、气、热(冷)等单一能源形式系统的内部,无法充分发挥它们之间互补优势和协同效益。例如,电力系统缺乏储能装置,面临着风电等大规模间歇性能源并网的困难与挑战;而天然气系统、供热系统较强的储能能力未得到发挥、利用。多种能源协调运行,可发挥不同系统的优势和潜力,丰富可再生能源消纳途径,扩大可再生能源消纳空间,促进可再生能源的消纳。同时,多种能源的统筹考虑可以在更大范围内的实现资源优化配置,提高能源利用效率。

针对此,研究人员相继提出了能源枢纽(energy- hub)[1]、智能能源系统(smart energy system)[2]、综合能源系统(integrated energy system,IES)[3]等概念,阐述多种能源形式协调运行的理念,探讨协同效益,为能源综合利用提供框架。也有研究人员就电力–天然气协调运行[4-6]、电力–供热协调运行[7-8]等具体问题开展了研究。结合蓬勃发展的信息技术和互联网经济,里夫金提出能源互联网(energy internet)的概念[9],认为未来能源系统应泛在互联、平等共享,支撑分布式能源的广泛接入。

多能源系统指电、气、热(冷)等单一能源系统耦合形成的有机整体。它作为能源互联网中的物理部分,能为多种能源协调、综合利用提供平台。相关研究、实践工作受到各国政府高度重视。中国国家电网提出构建全球能源互联网[10],希望通过广域互联实现清洁能源的开发与消纳。美国在2007年颁布的能源独立与安全法[11]中明确要求对电力和天然气系统必须进行综合规划。欧盟在多个研究框

3818 中国电机工程学报第36卷

架下列入了多种能源形式的协调优化问题[12],德国政府通过E-Energy项目在多个地区建设了示范性的微型多能源系统[13]。

已有不少文献对能源互联网的进行了分析、介绍[14-18],但侧重于讨论相关概念、理念,分析信息通信系统对物理系统的影响,探讨互联网思维带来的经营方式的转变。本文针对其物理部分——多能源系统展开,着重介绍了多能源系统的运行特性和优化问题,主要包含以下内容:1)多能源系统结构以及基本特征;2)能源流分析、计算;3)多能源系统优化运行;4)多能源系统规划。基于上述介绍和分析,总结了相关研究所面临的关键问题。

1 能源系统结构

能源系统的结构指构成系统的各个部分以及它们之间的相互联系,包含与能源生产、变换、输送、存储以及消费相关的各个环节。

1.1 子系统特征

按能源形式划分,能源系统主要由电力系统[19]、天然气系统[20]、供热(冷)系统[21]等子系统构成;其他形式的能源(如石油、氢气)系统与它们特征相似。尽管电、气、热等子系统都呈现复杂网络形态,但它们在结构和运行特性仍有一定差别,主要体现在以下几个方面。

1)规模跨度。与电力系统类似,天然气系统跨度较大,可划分为配气网、区域输气网以及国家、跨国输气网等多个层次;但洲际输送主要靠远洋货轮实现[22]。供热系统受限于输送损耗,规模较小,半径约为30~50km,供冷系统规模更小通常局限于一个社区或数幢建筑物[23]。

2)时间尺度。与电力系统相比,气、热系统暂态过程相对缓慢,以分钟、小时计,这主要取决于它们较低的压强传播速度(声速)和介质流速,并受系统规模影响。

3)控制手段。电网监视、控制手段完备,气、热系统调节手段相对单一,主要阀、泵等装置控制介质流速,通过加压站或热源控制气压或水温。

4)储能特性。电能储存困难,气、热存储相对便捷。天然气存储方式多样,常见的有地下储气库存储、压缩天然气存储和管道及管道束存储[24],分别用于季度、月度以及短期的供气平衡。据预计,2030年全球天然气储存能力将增至6530亿立方米,占当年天然气总需求的13.1%[25]。蓄热方式多针对热负荷日调峰特性,常见的有热水箱蓄热、相变蓄热、热网蓄热、负荷侧蓄热[26]。其中,负荷侧蓄热充分利用用户热惯性、无需额外投资,被视为理想的蓄热方式。气、热优越的储能特性将有助于实现大规模可再生能源的消纳。表1对上述内容进行了总结。

表1不同子系统特征对比

Tab. 1 Comparison among different sub-systems

特征电力系统天然气系统供热(冷)系统

规模跨度大跨度较大较小传播速度极快适中缓慢

暂态过程秒、分级分钟、小时级,取决于网络规模

控制手段丰富相对单一

储能

成本高,规

模小

需要一定成本,规

模大,多时间尺度

所需成本较低,潜

力大,以短期为主1.2 耦合形态

电、气、热(冷)子系统通过能量变换或能量转移装置实现交互、互联。前者通过将一种形式的能源变换成其他形式的能源,建立多种能源系统的耦合关系,如燃气轮机、燃气锅炉等设备;后者主要指空调、热泵,通常消耗一种能源(如电能)调整、改变另一种能源(热能)在环境、空间中的分布,满足用户需求。

除燃气发电机、锅炉等大型源侧装置外,大量耦合装置广泛分布在负荷侧,即用能环节,如空调、小型联产发电机、热泵、电热炉等。能量输送环节中的多能耦合主要是维持气、热网络正常运行的电加压。表2给出了常见的多能源耦合形式和耦合装置。近年来,电转天然气[27]、电转氢气技术[28]也得到广泛关注,为能源系统引入新的耦合方式。

表2常见的能源变换与耦合环节

Tab. 2 Common energy conversion and coupling devices 装置输入输出耦合系统燃气轮机天然气电负荷气-电

燃气锅炉天然气热负荷气-热(冷)热电联产天然气电负荷、热(冷)负荷气-电-热电热炉电热负荷电-热热泵、空调电热(冷)负荷电-热(冷) 循环泵电天然气、供热网络的运行电-气、电-热

多能耦合的合理性可从以下两个方面考察:1)是否有利于提升能源使用效率或经济效率(计及价格因素);2)是否有利于发挥多种能源的互补特性。以供热为例,采用燃气轮机发电后再通过电热炉供热,综合效率约为0.40;直接采用燃气供热,效率约为0.85~0.95[29]。可见电热炉供热能效较低,

第14期邵成成等:多能源系统分析规划初探 3819

仅适用于燃料难以获取、电力供应过剩等情形。虽然电转气能效低,但将电能转化为便于存储的天然气有利于促进可再生能源消纳。多能源系统耦合的意义在于通过能源转换、协调,发掘协同与互补效益,提升能源整体的可利用率和效率。

电、热、气系统在不同层次上耦合形成区域能源系统、能源配送系统和微能源系统,如表3所示。多能源系统规模庞大、性质复杂,其分析、规划研究应立足于具体层次,就具体形态的能源网络进行具体分析。

表3多能源系统的层次结构

Tab. 3 Hierarchy of multi-energy system 多能源系统电力系统天然气系统供热(冷)系统

洲际电网(远洋油轮) —

跨国电网跨国输气网 —

国家级电网国家级输气网 — 区域能源系统

区域电网区域输气网 — 能源配送系统配电网配气网地区供热系统

微能源系统微电网配气网二级供热网、供冷系统

相比于气、热,电能便于传输、变换,能够满足用户多种需求;同时电力系统对运行安全性、稳定性和电能质量有较高要求,控制手段丰富,是能源系统主要监视和控制的对象。因此,未来多能源系统将以电力系统为核心,通过多类型能源协调,促进可再生能源吸纳,实现能源梯级利用,提升能源使用效率,保障用户用能的可靠性。

2 能源流分析与计算

能源流计算指在给定注入下确定系统工况和介质流量。它是多能源系统分析的核心,是系统控制、运行与规划的基础。能源流计算的关键在于选取系统状态变量,围绕它们建立合适数目的方程并求解。能源系统具有鲜明的网络化特征,其节点、回路需满足基尔霍夫定律(KCL、KVL)。各子系统还遵循相应的物理特性方程,并通过多能耦合装置的运行方程相互关联。

已有的多能源系统分析研究侧重于多类型能源间的转化与能量平衡,忽略了系统网架[2]。文献[30]尝试通过建立能量网络的统一方程,但由于各子系统特征迥异,过度抽象统一将简化系统运行特征,使模型偏离实际。

2.1 电力系统

常见的电力潮流计算方法是面向节点的,以节点电压(幅值和相角)作为状态变量,围绕节点有功、无功平衡(KCL)构建方程:

(cos sin)

Gi Li i j ij ij ij ij

i j

P P U U G B

θθ

?=+

∑ (1)

(sin cos)

Gi Li i j ij ij ij ij

i j

Q Q U U G B

θθ

?=?

∑ (2) 支路的压降(KVL)和阻抗元件特性则蕴含在方程右侧中。N节点系统共有(2N?2)个状态变量,可列写(2N?2)个方程。

上述方程具有以下特性:1)光滑连续;2)所需的解在U=1,θ=0附近;3)结构稀疏。前两点使牛顿法及其变体在电力系统潮流计算中具有很好的适用性;而针对第三点提出的稀疏技术则为大规模电力系统的分析计算提供了可能。

2.2 天然气系统

天然气系统的稳态方程通常由质量守恒、气体状态以及运动方程等暂态偏微分方程在特定的假设下简化、推导得到[31]。输、配气网因气体组分和管道的不同在方程形式上有所差异,但均可选取节点气压为状态变量,围绕节点气量平衡构建方程:

i im ni ij j

m i n i j

Q f f G F

∈∈

?+?=

∑∑∑(3) 式中:Q i为节点i处天然气的净注入量;f ni、f im分别为自上游节点注入和向下游节点输出流量;F j为压缩机的气体消耗;当压缩机从节点i取气时,关联系数G ij取1,否则为0。支路流量计算如下。

由于输气网气压较大,气流可建模为可压缩流体,管道气流量通常按照Weymouth方程[31]计算:

i m

im

i m

W p p

f

W p p

?≥

?

=?

??<

?

(4)

式中系数W im取决于管道长度、直径和摩阻系数及天然气压缩率等因素。对于含压缩机支路[22]:

12

12

/[(/)],

/[(/)],

m

im m i m i

j m

im i m m i

f k p p k p p

F

f k p p k p p

αη

αη

??≥

?

=?

?<

??

(5) 式中:η为压缩机效率;α、m、k1和k2为有关的常系数。压缩机通常从上游(气压较低)节点取气;G ij 取值取决于气体流向。

补充含压缩机支路的流量作为状态变量,将式(4)代入式(3)中,对于一个N节点、M条压缩机支路的系统,可以得到(N?1+M)个独立方程,与选取的状态变量数一致。上述方程也可以采用牛顿法求解,但对各节点气压初值有较高要求;同时,G ij 取值不连续也加大了问题的求解难度。考虑多气源气质不同时,还需要考虑气体混合问题[32-33]。

3820 中 国 电 机 工 程 学 报 第36卷

与输气网不同,配气网中不含压缩机,运行气压较低,管道中气体流量通常可以描述为[34]:

1

i m im im

im p p s f f α??= (6)

式中s im 为管道的阻力系数,α为与气流、管道特性相关的常系数。该方程形式上与供热系统水力方程类似,求解方法参见下文。

上述方程描述了天然气系统稳态运行规律,而变工况运行、管束储气[35]等问题需要采用动态偏微分方程建模,可采用有限元、有限差分以及特征线等方法求解[36-37]。 2.3 供热(冷)系统

供热(冷)系统分析包含水力分析和热力分析两部分。前者与天然气系统分析类似,用于确定系统内的介质流量;后者主要分析系统的热(冷)量平衡以及传输过程中的损耗。

与电力、输气系统不同,供热(冷)系统水力分析是面向支路的,常选取各支路流量G 为状态变量。对一个含N 节点b 支路的供水网络,首先根据KCL 列写各节点(不含平衡节点)处的流量平衡方程,共N ?1个:

h =A G Q (7)

式中:A h 为节点—支路关联矩阵;Q 为各节点处的净注入流量。其次,根据KVL 列写基本回路压降方程

[38]

,共(b ?N +1)个:

f ()+?=B S G G Z H 0 (8)

式中:B f 为基本回路支路关联矩阵;S 为各管道阻力系数组成的对角阵;|G |为支路流量绝对值组成的对角阵;Z 管道高程差向量;H 为支路水泵扬程的向量。水泵i 的扬程可采用多项式拟合:

2012()i i i i H G a +a G +a G = (9)

将式(9)代入式(8)中,结合式(7),共可得b 个方程,与待求状态变量数一致。回水网络方程与上述形式类似。常见水力方程求解方法有最小平方和法、Hardy Cross 法、牛顿拉夫逊法等[39]。也有研究采用面向节点的方法,但计算效率相对较低[40]。

由于热传播速度慢,供热(冷)系统的热力工况需要通过动量方程、能量守恒方程等构成暂态偏微分方程组描述。文献[41]提出节点法,跟踪一段水流从入口开始到达不同节点过程中的散热损失,计算出口温度;此外,有限元法和特征线法在热力方程的求解中也有应用[42]。

对于长度较短的管道,其入口、出口的温度关

系可以近似建模为[43]:

/()

end start a a ()e

p L C m T T T T λ?=?+ (10)

式中:T start ,T end 和T a 分别表示管道入口和出口处水流的温度和周围环境温度;λ为管道单位长度的热传导系数;L 为管道长度;C p 为介质的比热容;m 为介质流量。式(10)可以简记为:

/()end

start e p L C m T T λ?′′= (11) 在各个节点处,来自不同管道的水流混合:

out out in in ()=()m T m T ∑∑ (12)

结合式(11)和(12),可分别建立供水网络和回水网络的温度平衡方程:

s 0=s A T (13) r r r 0+=A T B T 0 (14)

式中T s 、T r 和T 0分别表示供水网络、回水网络节点和用户处回水温度(考虑环境温度修正)向量;A s 、

A r 和

B r 表示与流量、温度损耗相关的矩阵。同时,对于各节点处的热源或用户有:

s 0diag()()q C ?=Q T T Φ (15)

式中diag(Q )表示以Q 为对角元的对角阵,Φ表示节点净注入热量的向量。水力-热力方程可以采用牛顿拉夫逊法求解,但值得注意的是温度下降方程在流量为0处非连续,其形式取决于介质流向,因而初值选取十分关键,需要通过初始流量分配和水力分析确定管道内介质的流向。

对于长管道,各地研究人员根据各地不同的工程实际给出了不同形式的散热损失经验方程[42]。同时,换热器、散热器以及阀等元件的详细建模可以参见文献[42]。 2.4 耦合环节

耦合环节的能量变换或转移关系通常可由相应设备的运行方程描述,如燃气轮机的气-电转换关系、热泵的电-热转换关系。考虑输入输出和转换关系的不同,不同能源耦合装置的运行方程在形式上有显著差异。为统一描述它们及负荷间的能量耦合关系,文献[1]提出了能源枢纽(通常包含一个或多个耦合装置)的概念,

通过耦合矩阵(Coupling Matrix)描述能源枢纽内部的能量分配与转化关系:

L P L P L P ααααβαβα

ωαωααααβαβββββωβωβββαωαωβωβωωωωωωωηυηυηυηυηυηυηυηυηυ??????

?

?????

??????

=??????

??????

?????

???????""##%###" (16)

第14期 邵成成等:多能源系统分析规划初探 3821

式中:α,β,…,ω表示表示电、气、热等不同的能源形式;P 表示能源枢纽的输入;L 表示输出;η为能量变换或转移系数。υ为能源分配系数(dispatch

factor),反映某输入能源在不同变换器间的分配关系,需满足:

,1, ,

,i j j

i j υαβω==∑" (17) ,01i j υ≤≤ (18)

可进一步定义耦合转换系数c :

,,,, ,,i j i j i j c i j ηυαβω==" (19) 相应地,能源枢纽模型可以写为:

=L CP (20)

式中P ,L 和C 分别为输入、输出向量和耦合矩阵。

能量枢纽的耦合矩阵给出了一般性的耦合环节建模方法,但线性化的系数过度简化了耦合装置的运行特征和能量变换/转移关系,其在能源流分析、计算中的适用性有待进一步研究、验证。 2.5 多能源系统

以上给出了电、气、热(冷)等子系统的潮流方程,其特征对比如表4所示。它们及耦合环节方程共同构成了多能源系统的运行方程。

表4 子系统潮流分析对比 Tab. 4 Power flow analysis comparison

天然气系统 特征 电力系统

输 配 供热(冷)系统状态变量 节点电压幅值、相角 节点气压、压缩机支路流量 支路流量 直流流量、节点供回水温度

连续性 较好 较差 较好 较差 初值 选取方便 选取困难 选取困难 选取困难 求解方法

牛顿法 PQ 分解法

牛顿法

Hardy Cross 法牛顿法

Hardy Cross

法牛顿法

参照交直流混联系统的潮流分析方法[19],多能源系统的潮流方程可通过交替迭代法或统一迭代法求解[44]。电、气、热等子系统对应于交、直流系统,而耦合环节对应于连接交直流系统的逆变器、换流器。不同的耦合环节会以不同形式介入子系统迭代并产生不同影响,详见文献[44]。但总的来说,在统一迭代框架下,各子系统方程通过耦合环节的有关变量和运行方程联系在一起,构成全系统能源流的方程组;而在交替迭代中,通常假定耦合环节部分变量取值,根据运行方程确定耦合环节中其他运行变量的取值,进而交替进行各个子系统的潮流计算,利用计算结果对假定值修正,直至满足收敛精度要求。

在交替迭代中,不同子系统可采用不同的迭代

方法,充分利用已有的研究成果。统一迭代中则需采用牛顿法,应注意气、热系统对状态变量的初值有较高的要求,可通过子系统的试算分析选取初值。开展大规模、大尺度系统分析时,应注意各系统时间常数的差异,考虑气、热系统的暂态特征。此外,需充分利用系统的稀疏特征。

3 能源系统优化运行

能源流分析描述了能源系统的基本运行规律。以此规律为基础,可通过能源输入调整、输送管网控制以及能源负荷响应,优化能源系统的运行。 3.1 子系统优化运行

各子系统优化运行是多能源系统优化运行的基础。它们通常以降低系统生产成本为目标,以系统潮流为约束,考虑状态变量取值范围(安全约束),调度系统可控资源,调整系统运行方式。尽管内容、形式各异,子系统的优化运行均可归纳为对各自源、网、荷的优化调度,如表5所示。

表5 子系统优化运行

Tab. 5 Optimal operation of subsystems

内容电力系统[19] 天然气系统 供热(冷)系统 源

机组组合 经济调度 多种气源混合[32] 热源协调 网

无功优化

柔性输电控制[45]

线路开断

[46]

输气优化[22] 管束储气[47]

水力调节[38] 热力调节 荷

需求侧响应 分布式能源

储气优化

储热装置 热负荷响应[48]

与电力系统相比,气、热系统时间常数较大,在多时段运行优化中,需要考虑运行方式调节过程中的暂态特征[49-50],而非仅考虑稳态约束。同时,气、热系统运行方程较电网复杂,优化技术受网络拓扑影响较大,当前针对线型、树型网络研究相对成熟[51-52],而环网结构的分析仍相对困难[53]。

与电、热系统优化兼顾源、网不同,天然气系统优化集中在输气环节,通过调节压缩机降低输送能耗(约占输气公司预算的25%~50%[54])。电、热系统通过管网控制削减网络损耗的同时,还通过基础源和调峰源的配合满足时变的需求,提升供能效率;近来,电、热需求侧资源在平抑负荷波动中的作用也得到了重视。 3.2 多能源系统优化运行

多能源系统优化运行问题本质上是基于系统运行规律(潮流方程),考虑运行约束(元件可调节与可承受范围),充分调动系统(源、网、荷)可控资源,

3822 中 国 电 机 工 程 学 报 第36卷

实现运行成本削减、提高能源使用效率等目标的过程。以运行成本削减为目标函数时,价格与能源购买费用为各个子系统提供了统一的评价尺度。假定负荷侧的用能总量固定,能效的提高实质上等同于初始输入能量最小。考虑到能源品位、可持续性等特点的差异,可以赋予不同来源的能量消耗不同的权重,形成扩展的能源耗量最省的目标函数。文 献[55]介绍了?效率、经济?效率等热电联产系统评价指标,可进一步推广至多能源系统的优化与分析。其一般模型可以表示为:

min ()

s.t.: (,)0, ((1)(15))

(,,,)0, ((16)(18)) ,,,i i i i f i αβωαβω

??

≤??

≤??

=?x g x k h x x x 如式—…如式—… (21) 式中:x i 、k i 和g i 分别表示系统i 的运行变量、网架参数以及运行约束;h 为耦合环节的约束。

电、气、热等子系统约束主要涉及内部平衡、设备运行与容量约束以及状态变量(如电压、气压以及水压)的取值范围;耦合环节约束包括耦合装置的运行方程即能量变换或转移关系、容量限制(如燃气轮机进气量、发电容量)以及运行约束(如燃气轮机的连续开停机时间、爬坡约束)。

区别于单一系统模型,上述模型涉及多个时间常数不同的子系统,多时间尺度特征显著,多时段问题分析中还可能会引入暂态方程。但多能耦合环节将引入更多的可控资源,拓展系统优化运行空间。

现有研究多针对特殊的多能耦合环节展开。文献[4-6]分析了天然气–电力系统的最优潮流问题,但二者仅通过燃气机组关联,本质上是将天然气输送作为电网运行约束处理,忽略了电、气的互补替代。有研究提出采用电热炉、热泵供热促进风电的消 纳[56-57]实现电热协调,但忽视了电力系统(风电)不确定性对系统能量平衡特别是供热平衡的影响。已有的多时段电–气[58-59]、电–热[56]系统协调运行研究,多采用稳态方程对气、热系统建模,忽视了它们在运行状态调整中的暂态过程。

能源枢纽解决了一般性多能耦合环节的建模问题。以此为基础,文献[60]提出了最优能源流模型。但由于引入了能源分配系数,模型双线性特征显著、求解困难;同时能源变换效率为常数的假设难以反映转换器变工况运行。因此最优能源流模型尚处于概念阶段,仅适用于小规模系统分析;大规模问题的求解通常需要借助智能算法[61-62]。造成上

述问题的根本原因在于仅通过输入输出变量无法完整描述能源枢纽的运行。可尝试选取恰当的状态变量对能源枢纽建模,避免分配系数的引入,同时为描述非线性的转换效率提供可能。

从结构上看,上述模型分块特征显著,由多个相对独立的子系统问题以及耦合环节方程共同组成。大规模系统的优化运行问题宜采用分解协调的方法,将原问题拆解为多个子系统问题,并通过耦合环节将子问题联系在一起。耦合环节的原变量和对偶变量均可作为分解协调过程中的联系变量。采用前者时,迭代过程以消除不同子系统中联系变量取值的偏差为主要目标;而对偶变量提供了不同类型能源的边际成本(价格)信息,采用后者可以通过价格迭代实现全系统供能平衡与供能组合的优化。但由于管网方程非线性较强,拆分形成的子问题在求解上仍面临一定的困难。

已有的能源系统运行优化模型或忽略、简化管网约束[63],或只针对简单耦合系统,难以完整描述一般性多能耦合系统的性质、统筹优化充分发挥多能源的互补效益。虽然在电力系统优化运行中常根据问题需要忽略网损或网络约束,但网损(压缩机运行)优化是天然气系统优化的主要内容,类似简化并不适用。随着输电网络可控性提高,网架控制在优化运行中将发挥更重要的作用,管网约束应得到更多的重视和更详细的考虑。

总的来看,多能源系统优化运行面临的主要问题在于:1)如何兼顾能效和技术特征,优化能源供给形式;2)如何充分考虑和利用气、热系统缓慢的暂态过程(储能),应对系统运行中的随机波动,实现运行方式调整;3)如何引导用户参与负荷响应,配合产能环节和管网系统的运行。

4 能源系统规划

运行优化解决了较短时间尺度或典型方式下系统的优化问题。与之对应,能源系统规划属于长期优化,在较长时间尺度上解决能源设施的发展、投建问题。多能源系统层次特征显著,在不同层次上规划问题的研究内容也有所不同,可以分为结构规划和系统规划两部分。前者常被称为能源规划,主要用于确定宏观、广域系统中各种类型能源占比的问题,为具体的投建问题设定了目标,是系统规划的基础;后者则立足于系统运行,主要针对区域系统、微能源系统等特定的研究对象,解决各种装置的投建投运的具体问题,是能源规划的具体实

第14期邵成成等:多能源系统分析规划初探 3823

现。结构规划与系统规划紧密相关、相互影响,共

同构成了能源系统规划问题。

4.1 能源结构规划

随着能源与环境危机加剧,能源、环境、经济

以及社会政策间的交互得到了研究人员的广泛关

注。能源规划也从单纯的能源模型逐渐发展为能

源–环境模型、能源–经济–环境模型[64]。按照建模

方法和模型特点的不同,常见模型可分为如下几

类,如表6所示。

表6能源规划模型对比

Tab. 6 Comparison among energy planning models

比较项自底向上模型自顶向下模型混合模型

侧重点能源技术描述经济学分析综合分析

特征以能源流为核心以能源价格为中心模块化

建模方法对能源生产、转换、

消费以及环境影响

等环节建模,以投资

和运行费用最省为

目标,以功率、能量

平衡以及各类污染

物排放为约束

考虑能源需求弹性,

对多个经济部门分

析,实现能源

消费和生产的平衡

通过不同模块分别

对能源系统、宏观

经济系统、环境影

响建模,通过耦合

模块实现各子模块

间的数据传递、保

证供需平衡

用途区域、城市能源系统

规划

宏观政策分析

能源结构优化

综合分析

能源结构优化

代表模型MARKAL[65],

EFOM[66]

CGE[67],Macro[68]

NEMS[69],

IIASA-WECE

E3[70]

总体来看,已有的能源规划模型具有以下特征:1)立足于能源结构,从总体上把握能源供给与消费的平衡,忽略了管网结构对投资运行的影响,对能源供给的可靠性等技术细节考虑不多;2)模型层次清晰,上层宏观经济模型侧重于分析能源政策及能源结构调整目标的制定,下层模型则关注区域能源结构的优化以及整体目标的分解实现,上下层联接有助于实现系统的综合分析,但也会使模型复杂化;3)对数据要求较高,数据是进行经济学建模以及模型检验的基础,从根本上决定了模型的准确性,现有模型多是针对特定国家、地区开发,在使用中应注意研究对象的实际。

随着能源危机加剧,可再生能源规划受到广泛关注[71-72]。除环保特性与可持续价值外,已有研究更多地着眼于当前可再生能源开发成本较高无法与常规能源竞争的问题,通过激励政策(如标杆电价、碳税)和市场机制(如碳交易)的影响分析和设计,促进可再生能源发展、实现能源结构调整[70]。但大多忽略了可再生能源不确定性带来的影响。

在能源规划问题中,这种影响主要体现在以下两方面:1)资源评价,除蕴藏量、技术与经济可开发量以及实际可开发量等常规的长期性总量指标外,还需考虑它们的概率分布以及季节分布、日分布特性;2)系统平衡,可再生能源的消纳受能源结构影响显著,不合理的能源结构会造成弃水、弃风,使其无法全部参与系统的功率和能量平衡。

4.2 子系统规划

表7给出了各子系统规划的内容、目标函数、主要约束条件及常见求解方法。子系统规划内容呈递进关系:以天然气系统为例,首先进行集、输气场站的优化,以其结果为基础进行管道拓扑优化,进而进行管道参数设计。近年来,电力系统的网源协调规划,即同时对电源、电网进行规划,获得了广泛关注,取得了一些进展;但天然气系统、供热系统的规划还以分步进行为主。

表7子系统规划模型

Tab. 7 Planning models of sub-systems

子系统内容目标函数约束求解方法电源规划

功率、电能平衡

供电可靠性

电力

系统[73]

电网规划

投资和运行

费用最省输电线路潮流

供电可靠性

投资决策(整

数规划)与生

产模拟协调

迭代

集输气

场站选址

动态规划、

图论法

管道拓扑

优化

管道加权距

离和最小

网流约束

图论法、智能

算法

天然气

系统[74]

管道参数

设计

管道

投资最省

网络运行约束

启发式、智能

算法

热源优化供热平衡约束整数规划供热

系统[75]

输热网络

优化

投资和运行

费用最省网流约束

图论法、经济

管径法与电力系统规划相比,天然气系统、供热系统规划相对简单,以系统平衡约束为主,对运行约束也进行了简化,基本不涉及供能可靠性的约束。由于需要考虑概率性的供电可靠性约束,电力系统规划问题求解过程最为复杂,需要投资决策模块和生产模拟模块的协调迭代[73]。这种协调迭代模式也为多能源系统规划提供了基本框架。

可再生能源电力的大规模接入给电力系统规划带来了巨大挑战,其出力随机、波动,吸纳水平取决于系统中的灵活调节资源,对运行成本和供电可靠性的影响也需要通过更为精细的时序模拟评估。系统规划的关键在于运行灵活性评估与灵活资源配置,通过合理的电源结构和输送通道配置,确保可再生能源消纳。HOMER软件以可再生能源出

3824 中国电机工程学报第36卷

力模拟为基础,提供了一种可行的规划框架,但由于计算复杂度高,目前仅适用于微电网规模的规划问题[76]。间歇性可再生能源的建模处理也将是多能源系统规划中的关键问题。

4.3 多能源系统规划

多能源系统规划以能源结构优化为基础,统筹考虑各个子系统的扩建需求与运行约束,重点解决能源变换装置的投建问题,以实现多能耦合与协调。它通常以投资和长期运行费用最小为目标,解决何时何地建设何等容量产能装置、输送管网或能源变换装置的问题。一般需考虑如下约束:1)能源需求,系统能量与功率平衡;

2)系统备用与供能可靠性;

3)污染物与碳排放;

4)可再生能源在能源供应中的占比;

5)各类装置和管网的施工、投建约束;

6)系统运行约束,产能、能源变换装置和输送管网的运行规律和安全区间。

与子系统规划中假定能源需求相对确定不同,进行国家、大区域等全局能源系统规划时应考虑投建方案对未来能源市场和能源价格的影响。由于能源产业是区域经济中重要部门,能源价格会对区域经济发展和能源需求产生显著影响。图1给出了能源系统规划涉及的各个模块(由资源评估、能源系统优化、生产模拟以及经济与环境分析)和基本架构。

考虑能源结构、能源价格对市场需求的反馈作用时,能源系统规划不再局限于优化模型的求解,而是在资源开发、市场需求以及能源供应的闭环迭代系统中寻求均衡。局部的区域或微型能源系统规划问题则与子系统规划类似,可在确定的需求和约束条件下对建设成本和运行费用优化,对应于图1中的部分模块。

能源变换装置设计、规划是多能源系统规划的关键,是其与单一子系统规划的又一重要区别。转换装置在能源系统中起纽带作用,它的规划建设能调节各子系统的供需平衡,促进不同形式能源的均衡发展。文献[77]提出了能源枢纽结构优化的一般性框架,文献[78]优化了其中储能装置的容量。但现有研究以单个能源枢纽的规划为主,缺乏网络化和系统化的设计。文献[79]进行了包含多个能源枢纽的规划,但简化描述了管网输送特性。考虑到能源变换技术与装置的多样性,进行能源枢纽规划前,应首先对变换技术和耦合装置进行详细评估,综合考虑其成本、能效以及促进多能互补的效益,

图1多能源系统规划结构图

Fig. 1 Framework of multi-energy system planning

避免引入不必要的效率低的变换环节;进而以优选的耦合装置为基础,分析各子系统间的耦合与互济关系,形成多能源系统规划模型。

多能源系统规划问题规模庞大、性质复杂,属于混合整数非线性规划问题。已有研究多针对能源结构而忽略、简化了管网特性。有研究提出了电力–天然气系统联合规划的框架[80-81],但模型求解特别是管网非线性运行方程的处理仍是难点问题。文献[82]在电网中采用直流潮流,在输气网中采用网流分析,进行线性化处理,但这种简化并不满足一般天然气系统规划的要求[74]。

如图1所示,多能源系统规划问题具有显著的模块化特征,宜采用协调迭代的方式求解。首先,应根据问题规模和性质(宏观全局、局部模块),明确问题边界,选取必要的模块;其次,在各模块的分析中,应突出重点,把握关键因素,对复杂的技术和运行约束进行必要简化,在不同模块中分别处理。在完成模块选取和模块具体设计后,可参照图1所示流程进行迭代计算;其关键在于完成每次迭代后返回恰当的信息干预下次计算,以消除可靠性约束越限、促进开发成本和供能价格的收敛,实现多模块间的协调配合。

第14期邵成成等:多能源系统分析规划初探 3825

5 关键问题

多能源系统是由电力、天然气及供热(冷)系统等构成的复杂大规模系统。进行多能源系统分析规划的重点在于解决下列关键问题。

1)不确定性建模与处理。能源系统的运行规划面临着诸多方面不确定性:供应侧可再生能源出力与能源开发技术不确定性,负荷侧能源需求总量和需求结构的不确定性以及经济、政策环境的不确定性。上述不确定性因素类型不同,性质上有较大差异。针对来源与特性不同的不确定性建立恰当的描述模型并提出相应处理方法是多能源系统分析规划所面临的首要问题。

2)大规模系统分析与优化。多能源系统由数目庞大、性质各异以及容量不同的元件组成。横向看,它由电、气、热(冷)系统耦合形成;纵向看,可分为区域、配送以及微型系统多个层次。针对多能源系统特性,设计适用的分析方法与优化算法是实现其分析规划的基础。可以采用分解协调的思路,借助模型分解降低问题规模,通过子系统、多层次间的交互协调实现系统的全局分析。

3)多时间尺度协调。相比于电力系统,气、热(冷)系统时间常数较大,时延与暂态显著。多能源系统的运行可能需要由代数方程(电)、暂态微分方程(气、热)共同描述。规划问题中,通常以年为时间尺度分析运行成本、投资费用等经济性因素,但间歇能源的利用率通常需要在短期运行层面测算评估;同时设备检修通常以月、周为时间尺度进行。随着可再生能源的大规模接入,能源规划问题演变为涉及年、月/周以短期运行多个时间尺度的问题。多时间尺度问题的建模描述与分析求解是多能源系统分析规划的难点。

4)多系统统筹运营。长期以来,电、气、热等子系统孤立运行,形成了各自的运营模式和运行规则。例如,电力交易以月度交易为主,电力系统运行方式可以在日内改变、调节;天然气交易以远期期货交易为主,天然气系统运行以执行日前合同为主,很少做日内调节。此机制下,天然气系统能为电力系统运行提供的支撑相对有限[83]。运营模型和运行习惯的差异是多能源系统协调运行和统一经营的主要障碍。突破行业壁垒,从多能互补角度进行统一的顶层设计,是实现多系统协调的关键。

6 结论

多能源系统的构建是促进可再生能源吸纳、实现多种形式能源协调运行、提高能源使用效率的重

要途径。分析规划技术是多能源系统的核心科学问题,是其建设、运行的基础与关键。但多能源系统

具有一定的复杂性,不仅涉及多个性质特异的子系统,而且与国民经济、环境气候紧密相关。我们应

以各个子系统已有的研究成果为基础,以电力系统

为核心,分析各个子系统的特异性,发挥多种形式

能源的互补特性,发掘提升系统综合能效的手段和

途径,针对多能源系统不确定性强、规模大、多时

间尺度等特征对其进行研究。构建多能源系统的关

键在于突破电、气、热(冷)等子系统在运行与经营

模式的壁垒,切实促进多种能源形式间的相互协调,从而促进经济发展、环境改善。

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收稿日期:2016-02-01。

作者简介:

邵成成(1989),男,博士研究生,研究

方向为可再生能源并网运行与智能电网,

ShaoCC@https://www.docsj.com/doc/3f17431680.html,;

王锡凡(1936),男,院士,博士生导师,

从事电力系统分析规划、电力市场与新型

输电方式等方面的教学研究工作。

邵成成

(编辑乔宝榆)

Extended Summary

DOI :10.13334/j.0258-8013.pcsee.160198

S14

Probe into Analysis and Planning of Multi-Energy Systems

SHAO Chengcheng, WANG Xifan, WANG Xiuli, WANG Biyang

(Xi’an Jiaotong University)

KEY WORDS: multi-energy system; energy flow calculation optimal operation; energy system planning

Conventionally, the energy service system has been operated and planned as a multitude of separate subsystems, such as the power grid, gas network and district heat system (DHS). The great potential of their cooperation is neglected in the energy efficiency improvement and promotion of renewable energy integration. Recently, with the popularity of Energy Internet, the coordinated planning and operation of multi-energy systems have caught much attention.

Unlike the real-time balanced power grid, the gas network and DHS features in the low transportation speed and large-scale storage, which provides a promising way for absorbing volatile renewable power. These subsystems interact with each other, via the coupling elements for energy conversion or transfer. In all, the coming multi-energy system will be a widespread, hierarchical, interconnected and power grid centered network, which supports a high penetration of intermittent energy.

The energy flow calculation lays the basis for the multi-energy system analysis and planning. The flow equations are composed by those for each subsystem, which are connected by the model of the coupling elements. The flow problem can be solved by either the unified iteration method or the alternate one. What should be pointed out the dynamic equations may be considered as well as the steady-state ones for the low-speed and dynamics of gas and heat systems.

Based on the optimal operation of individual subsystems, the schedule problem of the multi-energy system can be formulated as:

min ()s.t.: (,)0 (,,,)0 ,,,i i i i f i αβωαβω

??

≤??

≤??

=?x g x k h x x x …… (1) where not only the constraints for every subsystem g i but also those for coupling elements h are considered. The objective function can be chosen to minimize the overall operation cost or the consumed energy. The problem is a greatly non-linear and uncertain problem and difficult to solve, especially when the dynamics of gas and heat

networks are considered. Some efforts are still needed to manage the nonlinear network and coupling element models and describe the stochastic and dynamic behaviors.

The planning of the multi-energy system includes the following two aspects, the structure planning and the energy planning. The former is to determine the composition and ratio of different energy forms while the latter focuses on the investment and commitment of certain components. In the global energy structure planning, the interactive influence among energy, economics and the environment should be considered and are usually formed as a model of energy economics. For the energy system planning, the following constraints should be considered:

1)Energy demand, power and energy balance; 2)Reserve and reliability;

3) Emissions of pollutions and carbon; 4)The penetration of renewable energy; 5)Investment and construction; 6)Capacity and secure operation.

The problem formulation is similar to those of subsystems. However, great challenges are introduced to include the different characteristics of them in a unified framework. In addition, the influence of the increasing renewable energy makes the situation even worse, on the energy availability, energy utilization and short-term and long-term operation. A decomposition and cooperation framework is introduced, in which the modules for individual sub-problems are coordinated in iterations.

Generally, the analysis and planning of multi- energy system is a great challenge. Firstly, it is faced with many kinds of uncertainty coming from renewable energy, demand, policies and etc, which should be properly modelled. Secondly, the scale of the problem is extremely large and the corresponding analysis and optimization methods especially the decomposition and cooperation ones, are in great need. Thirdly, the time scales for different subsystems and sub-problems are various, which should be coordinated. In addition, the cooperation of different subsystems are blocked by the existing operation and market mechanisms for themselves, for which a unified mechanism design is necessary.

《苏州高新区公共交通发展规划纲要》

《苏州高新区公共交通发展规划纲要》 日前,《苏州高新区公共交通发展规划》通过专家评审,未来3年,高新区将斥资 3亿多元进行公共交通的升级改造,新增13个公交枢纽站、10个公交首末站,新辟59公里公交专用道,新设近20条公交线路,新增210辆公交车。 根据规划,至2015年,高新区将设置A类公交枢纽新区城际站,作为对外交通的重要集散点;B1类枢纽苏州乐园站,作为高新区内外客流最大转换点;另设B2类 湿地公园、生态城、华山路、汾湖路、竹园路、新亭路枢纽和B3类管委会、大阳山、通安、阳山花苑、白马涧枢纽。另外,高新区将结合公交枢纽场站所处区位和用地条件,对周边区域进行商业、办公、居住等综合开发。与此相关,高新区将在未来3年新增10个公交首末站。分别为:汽车城站、理想城站、文昌路站、华为路站、湿地公园东站、玉屏路站、湿地公园枢纽站、生态城站、大阳山枢纽站、石湖 景区站,并改建兰凤寺公交首末站。 在公交线网方面将做进一步优化。按照规划,高新区未来3年将新增苏州乐园至苏州北站、生态城至东南环立交枢纽站的主干线;新增分别串联北部商贸点、南部商贸点的环线;新增苏州科技城至湿地公园、兰凤寺至苏州乐园、理想城站至苏州乐园线路,以加强山河佳苑、理想城等区域的公交联系;新增金市站至玉屏路首末站线路,以加强苏州科技城南北联系;新增中心城西部环线(新区公园站-何山路-长江路-马运路-珠江路)、科技城环线、大阳山站至白马涧枢纽线路,以方便有轨电车换乘; 新增东渚站至生态城站,以加强龙景花园公交覆盖;新增浒墅关工业园环线,以加强该工业园公交覆盖。另外,353路、333路与有轨电车重合的太湖大道段,将改线走马涧路西延伸段。 在便利高新区新行政中心交通方面,将新辟苏福路至科普路(经滨河路、马运路)、青花路至科普路(经浒杨路、兴贤路)、建林路至科普路(经通浒路、中唐路、松花江路、五台山路、金沙江路)的公交线路。 目前,高新区公交专用道总长度为16.8公里,占高新区主干路长度的比例不足7%,分布零散,未形成网络。针对这一现状,高新区将在2020年结束前新建共计约59公里的公交专用道,形成公交专用道网络。其中,未来3年内,将对长江路、何山路、苏福路等路段进行改造,至2020年,建林路、苏浒路、兴贤路等路段也将开辟公交“专属通道”。

钢铁企业节能思路和管理节能案例(可编辑修改word版)

钢铁企业节能思路和管理节能案例 核心提示:2008 年前8 个月全国重点钢铁企业吨钢综合能耗628.97Kgce/t,吨钢可比能耗611.31Kgce/t,吨钢电耗458.52Kwh/t,吨钢耗新水4.80m3/t。吨钢外排SO2 1.95Kg/t,吨钢烟尘排放0.434Kg/t,占 1. 中国钢铁工业能源环保现状 2007 年中国钢铁工业总能耗占全国总能耗14.71%,污染物排放占全国11%。 2008 年前8 个月全国重点钢铁企业吨钢综合能耗628.97Kgce/t,吨钢可比能耗611.31Kgce/t,吨钢电耗458.52Kwh/t,吨钢耗新水4.80m3/t。吨钢外排SO2 1.95Kg/t,吨钢烟尘排放0.434Kg/t,占工业总排放15.12%。 中国钢铁企业处于多层次、不同结构、不同技术装备水平共同发展阶段。 表1 2008 年前8 个月重点企业能耗状况单位:Kgce/t 全国有高炉1300 多座,大于1000m3以上的高炉有150 座。 全国有烧结机400 多台,180m2以上的烧结机有72 台。 全国有链蓖机-回转窑35 条生产线,带式机有3 条。 全国有焦炉2200 多座,炭化室高大于6m 的有124 座。

全国有连铸机996 台,2806 流,其中板坯连铸机75 台,薄板坯连铸机17 台,园坯连铸机48 台。 全国电炉179 座,50t 以上电炉110 座。 中国冶金装备数量多,平均容量小,造成产品质量不稳定,能耗高。 大高炉焦比要比小高炉低50Kg/t,吨铁风耗低300m3/t,单位炉容散热面积小等。 大转炉实现负能炼钢,回收煤汽80~100m3/t,蒸汽50Kg/t。小转炉不回收煤汽和蒸汽。一般转炉回收量也少。 中国钢铁工业能耗高的原因 中国钢铁工业能耗比工业发达国家高10%左右 ?中国电炉钢比低,铁钢比高 2007 中国电炉钢比为10%左右,铁钢比为0.959,美国电炉钢比为55%,铁钢比为0.45;德国电炉钢比为30%,铁钢比为0.45。铁钢比升高0.1,吨钢综合能耗升高20Kgce/t。仅次一项,就使我国能耗高出80 Kgce/t。 ?中国钢铁工业能源结构中煤炭为69.9%,电力为26.4%,石油类3.2%。工业发达国家电力在30%以上,石油类和天然气占15%~25%。造成我国能耗比国外高15~20Kg/t 钢。 ?我国冶金装备平均炉容偏小,自动化程度低,造成能耗高。 中国钢铁企业的生产流程连续化,紧凑化,自动化,高效化等方面有些不足。 中国钢铁工业各工序能耗与国际先进水平对比 表2:钢铁工业工序能耗与国际先进水平比较

郑州市高新区综合交通规划

郑州市高新区综合交通规划

目录 一、概述 1.1 区域概况 1.2 规划背景 1.3规划依据 1.4规划理念 1.5规划范围与规划年限 二、规划目标 2.1区域发展现状 2.2交通愿景 2.3远期发展目标 2.4近期发展目标 三、交通发展战略 四、高新区交通发展现状 4.1.高新区道路一览表 4.2高新区主要道路路段的交通调查 4.3高新区主要道路交叉口的交通调查 4.4高新区主要路段高峰期路况 五、交通发展趋势 六、综合交通规划 6.1 对外交通规划

6.2 干路网规划 6.3 公共交通规划 6.4 停车规划 6.5 交通管理规划 6.6客货运系统 6.7近期建设重点 6.8近期管理举措附录图

一、概述 1.1 区域概况 郑州市高新新城”为郑州高新城五大功能组团之一,位于高新区西北部,是郑州高新城“十二五”期间重点发展区域。“高新新城”的范围为东至西四环路、西至绕城高速公路、北至连霍高速公路、南至科学大道用地,总面积约为35平方公里。规划范围内,由西南向东北贯通三条水系:须水河、须水河西支流和索河,须水河西支流在区域内汇入须水河,是高新区生态绿化带的主要组成部分。“高新新城”规划范围内已有郑州轻工业学院、格力电器郑州产业园等项目,其余为村庄、农田、河道等。 宏观区位1.2 规划背景 根据市委市政府工作部署9月份开始高新区管委会委托上海同济规划设计研究院修编高新城整体规划(高新区总体规划修编方案)编制完成了《郑州高新城空间战略研究》。该《研究》的主要内容是通过对国家、中原经济区、郑州市域等各个层面进行研究提出了作为郑州市"两翼齐飞"的战略西翼对高新区的未来发展规划提出了"产城融合、布局合理、功能完善、品位提升"的发展要求按照新兴产业之城、自主创新之城、生态和人文之城的发展定位并结合高新区的实际情况提出了产业提升、空间提升、功能提升、环境提升、形象提升等五大规划发展策略努力打造产城一体的郑州高新城。 中观区位

钢铁企业能源管理系统及节能技术汇总

《一》钢铁企业能源管理系统(EMS)简介 1.概述 能源管理系统是钢铁企业信息化系统的一个重要组成部分,在能源数据进行采集、加工、分析,处理以实现对能源设备、能源实绩、能源计划、能源平衡、能源预测等方面发挥着重要的作用。 能源介质种类主要包括:高炉煤气(BFG)、焦炉煤气(COG)、转炉煤气(LDG)、氧气(O2)、氮气(N2)、氩气(Ar)、压缩空气(Air)、蒸汽、氢气(H2)、生活水、工业净环水、工业浊环水、浓盐水、除盐水、软化水、电力等。 能源介质信息包括:压力、流量、温度、煤气热值、供水品质(水质)、阀门开闭、调节阀开度、开关信号、动力设备运行状态、主生产线设备的运行状态等。 环保信息包括:环保设备的运行情况、外排水中主要污染物的浓度、流量、主要废气排放点的外排放废气中烟(粉)尘、SO2、NOx、CO2 等污染因子的浓度和流量、污染物排放总量、大气质量指标、厂界噪音等。 2.系统架构 典型能源系统架构包括能源调度管理中心、通讯网络、远程数据采集单元等三级物理结构,如下图示: 系统结构示意图

数据流 3.系统功能 EMS监控部分分为4 个子系统,即电力系统、动力系统、水系统和环保系统。其中动力系统包括燃气系统、蒸汽系统、氧氮氩系统,水系统包括化学水、工业水和生活水。 1)数据的实时采集与监控 通过建立可靠的数据采集系统(SCADA系统)对能源潮流数据(如电流、电压、压力、温度、流量、环境数据等)、设备状态(如开、停、阀门开度、报警信号等)等进行采集;提供过程监视、操作控制、实时调整等画面,过程曲线及信息显示等辅助界面、大屏幕等完成能源设备状态及潮流的监视功能;提供过程控制和实时调整,参数设定窗口等实现控制功能;并对信息进行归档。 2)基础数据管理 包括介质参数管理、维护单位管理、计量设备管理、测点耗量关系、用户权限设置、以及其他需人工录入的参数管理界面。 3)能源管理功能 将采集的数据进行归纳、分析和整理,结合生产计划和检修计划的数据,实现基础能源管理功能,包括能源实绩分析管理、能源计划管理、运行支持管理、能源质量管理、能源平衡管理等。 4)环境监测功能 对环保设备运行状态的监测,对水、烟气等污染源排放进行监测、分析和管理。

石家庄市高新区控制性详细规划修编【VIP专享】

石家庄市高新区控制性详细规划(修编) 文本 (公示稿)

目录 第一章总则 (1) 第二章功能定位与发展规模 (1) 第三章土地利用规划 (2) 第四章道路交通规划 (2) 第五章公共服务设施 (6) 第六章绿地景观系统规划 (7)

第一章总则 第1.1条:为加强石家庄高新区开发建设的规划管理工作,落实有关上位规划的要求,提出规划管理及相关的控制标准,促进石家庄高新区合理地开发与 建设,特编制《石家庄市高新区控制性详细规划》(修编)。 第1.2条:凡在规划范围内进行的各项规划及建设活动,均应遵照本规划执行,下一层次规划(修建性详细规划、城市设计等)也应遵循本规划的原则和 具体要求进行编制。 第1.3条:规划范围:北至北二环路东延,南至南三环,西至现状京珠高速公路,东至东三环,规划面积为74.68平方公里。 第1.4条:规划依据 1.《中华人民共和国城乡规划法》(2008.1.1); 2.《城市规划编制办法》(2006.4); 3.《建设用地容积率管理办法》(2012.3); 4.《城市、镇控制性详细规划编制审批办法》(2010.12); 5.《城市居住区规划设计规范》(GB50108-93)(2002年版); 6.《城市道路交通规划设计规范》(GB50220-95); 7.《城市工程管线综合规划规范》(GB50289-98); 8.《城市给水工程规划规范》(GB50282-98); 9.《城市排水工程规划规范》(GB50318-2000); 10.《城市电力规划规范》(GB50293-1999); 11.《城市热力网设计规范》(CJJ34-2002); 12.《城市消防站建设标准》(建标152-2011); 13.《河北省城市控制性详细规划编制导则》(试行)(2009.6); 14.《河北省城市控制性详细规划管理办法》(试行)(2009.7.1); 15.《河北省城乡规划条例》(2012.12.1); 16.《石家庄市城乡规划条例》(2014.6.1); 17.《河北省城市红线管理规定》(2012.12.1); 18.《河北省城市黄线管理规定》(2012.12.1); 19.《河北省城市蓝线管理规定》(2012.12.1); 20.《河北省城市绿线管理规定》(2012.12.1); 21.《河北省城市紫线管理规定》(2012.12.1); 22.《石家庄都市区控制性详细规划管理规定》(2012.5.1); 23.《石家庄市城乡规划管理技术规定》(2015.3); 24.《石家庄市城乡规划管理程序规定》(2015.3)。 第二章功能定位与发展规模 第2.1条:功能定位:集优良的生态环境、前沿的新兴产业、活跃的创新氛围和优质的生活服务四位一体的产城融合的科技创新城。 第2.2条:发展目标 1. 京津冀地区战略性新兴产业发展高地; 2. 河北省自主创新创业园区建设示范基地; 3. 石家庄产城融合的科技新城建设标杆。 第2.2条:发展规模: 1.人口规模:规划居住人口规模为50万人。 2.用地规模:规划范围总用地规模为74.68平方公里,其中建设用地规模 60.10平方公里,非建设用地规模14.58平方公里。

钢铁企业能源管理系统

钢铁企业能源管理系统(EMS)设计方案 1.概述 能源管理系统(Energy management system,简称EMS)是钢铁企业信息化系统的一个重要组成部分,在能源数据进行采集、加工、分析,处理以实现对能源设备、能源实绩、能源计划、能源平衡、能源预测等方面发挥着重要的作用。 在企业信息化系统的架构中,把能源管理作为MES 的一个基本应用构件,作为大型企业自动化和信息化的重要组成部分,如图示: 企业信息化体系结构图 能源介质种类主要包括:高炉煤气(BFG)、焦炉煤气(COG)、转炉煤气(LDG)、天然气(NG)、氧气(O2)、氮气(N2)、氩气(Ar)、压缩空气(Air)、蒸汽、氢气(H2)、采暖热网、生活水、工业净环水、工业浊环水、浓盐水、除盐水、酚氰水、软化水、电力等。 能源介质信息包括:压力、流量、温度、煤气热值、供水品质(水质)、阀门开闭、调节阀开度、开关信号、动力设备运行状态、主生产线设备的运行状态等。 环保信息包括:环保设备的运行情况、外排水中主要污染物的浓度、流量、主要废气排放点的外排放废气中烟(粉)尘、SO2、NOx、CO2 等污染因子的浓度和流量、污染物排放总量、大气质量指标、厂区视频检测、厂界噪音。

2.方案设计 2.1系统架构 典型能源系统架构包括能源调度管理中心、通讯网络、远程数据采集单元等三级物理结构(如图示)。 系统结构示意图 基于基础自动化向信息化建设发展的原则,并分析比较了实时数据库和SCADA 软件的技术特点,本方案以SCADA 系统为核心构建能源管理系统,结合网络通讯、数据库产品和技术建立一套先进的、符合钢铁企业管理应用功能的能源管理系统。 2.1.1系统建立 1)能源中心: 以SCADA 软件为核心,建立I/O Server 实时数据服务器,实现在线的数据监视、工艺操作和实时的能源管理功能;基于数据库技术开发具有模型背景的能源管理功能并对外提供接口。 2)通讯网络: 采用工业级以太网交换机,建立分区域的冗余环网,环与环之间采用耦合拓扑结构进行连接,从而建立高可靠专有的能源数据采集通讯网络。

西安高新区智能交通方案

西安高新区智能交 通方案 1

西安高新区智能交通方案 1.1.项目概述 西安高新技术产业开发区是1991年3月经国务院首批批准的国家级高新区。来,西安高新区主要经济指标增长迅猛,综合指标位于全国56个国家级高新区前列。西安高新区在推动技术创新、发展拥有民族自主知识产权的高新技术产业方面形成了自己的优势和特色。全区累计转化科技成果近10000项,其中90%以上拥有自主知识产权。列入国家各类产业计划居全国高新区前茅。 如今,西安高新区已成为关中-天水经济区中最大的经济增长极、中西部地区投资环境好、市场化程度高、经济发展最为活跃的区域之一,是国家确定要建设世界一流科技园区的六个高新区之一,陕西省对外开放的窗口,成为中国发展高新技术产业的重要基地。

在这样一个经济快速增长的区域规划智能交通系统是相得益彰的。经过实施智能交通系统,将先进的信息、电子通信、自动控制、传感器技术、运筹学、人工智能、计算机及网络技术等有效、综合地运用于整个交通服务、管理与控制,建立一种大范围、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统和控制系统,使道路交通朝着“有序、安全、畅通,充分提高道路交通运输效率”的方向发展,在提高城市道路交通管理现代化,改进交通环境的同时,也能更好的为高新区的经济建设与发展服务,满足人们日益增长的现代化的需求。 1.2.项目的整体规划 1.2.1.建设目标 以提高交通管理服务水平、提高交通管控效率为目的,建设一套符合西安高新区实际需求的智能交通系统,提高高新支队交通指挥的快速反应能力和交通管控中心的工作效能。 1.2.2.建设内容 1.实时、自动的交通信息采集 采用线圈、视频等检测手段,实时自动的采集道路交通的流量信息 实时的采集区内停车、占道停车信息

钢铁企业能源管理中心中心建设实施方案

钢铁企业能源管理中心建设实施方案 一、钢铁行业建设能源管理中心的必要性 钢铁行业是国民经济重要基础产业。据统计,2013年我国粗钢产量7.8亿吨,年能源消耗量约 6.1亿吨标煤,约占全国能耗总量的16%。“十一五”以来,国家高度重视钢铁 行业的绿色发展,随着烧结余热回收利用、干熄焦(CDQ)、高炉煤气余压透平发电(TRT)等先进节能技术普及率逐年 提高,钢铁行业节能降耗取得了显著效果。与2005年相比,2013年钢铁行业重点统计企业平均吨钢综合能耗592kgce/t,下降14.7%,烧结、焦化、炼铁工序能耗分别下 降了18.2%、28.4%、10.7%,转炉冶炼工序能耗达到-7kgce/t,实现“负能”炼钢。 但受节能技术装备水平、企业用能管理水平等因素影 响,我国钢铁行业能效水平与先进国家相比仍有一定差距, 特别是利用自动化、信息化技术促进节能减排方面仍有很大 的提升空间。2009年以来,我部率先在钢铁行业年生产规模300万吨以上的大型企业试点建设了91家企业能源管理中心,实际运行结果显示,企业能源利用效率平均提升3%左右。为进一步推动以“两化”深度融合手段推动钢铁行业节 能降耗,我们在总结示范基础上,制定了钢铁企业能源管理

中心建设实施方案,明确行业能源管理中心建设的基础要 求、建设内容、验收标准等事项,旨在指导行业加大企业能 源管理中心建设的广度和深度,在大中型钢铁企业普遍推广 能源管理中心。 二、实施目标 本实施方案计划在2020年前,建设和改造完善钢铁企 业能源管理中心100个左右,实现在年生产规模200万吨及以上的大中型钢铁企业基本普及能源管理中心。 三、基本要求 根据前期能源管理中心试点建设经验,为保证实施效 果,参与本实施方案的企业应满足以下基本要求: (1)主要生产工艺技术及设施应符合国家产业政策。 (2)企业年生产规模200万吨钢及以上,年综合能源 消费量不低于60万吨标准煤。 (3)具备一定的自动化基础条件,或经过适应性改造 能满足企业能源管理中心系统对数据采集的要求。 (4)具备完善的财务监管制度,并确保在能源管理中 心项目实施过程中对资金使用进行有效监管。 四、建设内容与预期功能 (一)建设内容 钢铁企业能源管理中心建设主要包括三个方面:一是能 源管控模式,对传统能源系统管理模式进行优化再造,推动

《苏州高新区中心城区控制性详细规划》公示材料2015130

《苏州高新区中心城区控制性详细规划》公示 为加快高新区发展转型、深化苏州高新区“真山真水,新天堂”的发展目标,合理引导高新区中心城区的存量土地利用与开发建设,促进产业升级,编制《苏州高新区中心城区控制性详细规划》。规划的编制将合理挖潜存量用地,科学引导空间布局,优化促进产业升级,更好彰显山水特色,完善公共设施配套,细化道路交通组织和绿地景观体系,进一步优化市政设施配套,全面引导高新区中心城区科学建设。 本次规划于2014年5月份启动,并于2014年12月完成专家论证。现对该规划成果进行网上公示,公示时间为2015年1月29日——2015年2月27日。如有疑问,请联系我们,E-mail:ghj.sfw@https://www.docsj.com/doc/3f17431680.html, 一、规划范围 东至京杭大运河、南至狮山街道行政边界、西至金枫路(中环快速路)、北至枫津河,总规划用地面积19.01平方公里。 二、功能定位 苏州主城中心区重要组成部分,特色鲜明、发展高效、乐活宜居的生态型城区。 三、建设规模 规划范围内居住人口容量25.0万人。规划城市建设用地1755.75公顷;军事用地1.93公顷;非建设用地面积为145.23公顷。 四、规划结构 规划形成“一带、十字、一环、八片”的空间结构: 1、“一带”: 即运河景观带,沿京杭运河构建游憩休闲的城市景观带,将滨河绿化景观建设与大运河历史文化紧密结合,服务居民,对话主城,彰显特色。 2、“十字”: 由东西向狮山路城市发展轴和南北向长江路片区发展轴形成十字型发展主轴,依托轨道交通及城市中心建设,沿轴线集中布局商业、金融等公共服务设施用地,提升高新区发展能级。 3、“一环”: 即两山周边的环状发展公共设施,以两山城市中央公园为核心,环狮山和何山布局文化、体育、创意、商业商务等公共设施,打造围绕两山的中央活力区。 4、“八片”: 即八大功能片区,包括狮山路商务商业区、狮山-何山活力休闲区、南部先进制造业发展区、金山浜总部经济区、向阳路创意研发区以及南、北两大生活区。

能源管理系统成功案例

国内企业能源管理系统节能成果 随着国家节能减排工作的大力开展,国务院已将节能定位“十二五”重要工作,节能已经作为我国新的经济增长点。部分企业响应国家号召,通过国家财政补贴和奖励手段积极实施设备节能改造。但大部分企业落实节能改造速度慢,改造项目滞后,系统性节能改造不足,企业任然停留在设备项目改造,对能源管理系统节能认识薄弱。2009年能源管理体系和能源管理中心建设首先在高能耗高成本的钢铁行业进行试点工作。邯钢作为同时接受能源管理体系和能源管理中心建设的企业经过两年的摸索已经呈现出显著地成效。 当前,我国钢铁产业正处在高产能、高成本、低利润的困难时期,钢铁企业面临着前所未有的生存、发展和竞争压力,主要表现在:整个行业产能居高不下,产能过剩;原燃料成本不断上升,高位运行;吨钢利润不断下降,一度低到吨钢利润仅为1.68元。 当前绝大多数钢铁企业都不是满产运行,能耗成本高,利润低,钢铁企业面临的最关键、最核心、最迫切的工作就是要搞好系统节能,积极跟进节能新技术,加强节能管理,提高企业竞争力。在内部成本上升、外部市场疲软的双重压力下,河北钢铁集团邯钢紧紧围绕“内涵挖潜、降本增效”的主线,推行系统节能减排,使得邯钢综合能耗与主要工序能耗显着降低,并促进了企业管理方式由粗放向精细化转变,形成了邯钢特色。 一是成立能源中心,该中心是集生产管控、物流管控、能源管控三调合一的管控中心,实现了物流、能源流及信息流的三流合一。 二是对多种能源介质实施统一管理和优化调度。能源中心实现对电、蒸汽、压缩空气、燃风、燃气和水等有关能源介质的实时数据采集和监控,进而完成

能源的优化调度和管理,深度挖掘系统节能潜力。 三是重视二次能源的回收利用。从副产煤气、余热余能、水资源循环、发供电系统运行方式优化等方面着手,在焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等各个工序及辅助系统,全方位开展二次能源综合利用。 四是以能源平衡为中心的生产检修组织模式,替代以前的以生产平衡为中心的组织模式。以前的以设备为中心的检修模式目的是确保生产,以能源为中心的检修模式把能源的利用和平衡作为检修的标准,有多少能源保多少生产,在不影响生产的前提下,减少了能源放散。 邯钢能源管理中心(管控中心)于2010年底建成投运,全面开展系统节能、整体挖潜,实施一年多以来,取得了显着的成效,主要表现吨钢综合能耗与主要工序能耗显着降低、经济效益显着提高、管理方式由粗放型转向精细化转变等三方面。 推行系统节能,最直接的成效表现为提高了企业的能效水平,减少了能源消耗。吨钢综合能耗的不断降低,不仅体现了各工序的消耗水平不断降低,还体现了工序间高效对接水平及由此产生的放大效应。 总体来看,采取系统节能以后,2011年邯钢吨钢综合能耗达到584kgce(2011年,我国钢铁行业吨钢综合能耗为601.72kgce),利用余热发电量达到30.1亿kWh,自发电比例达到60%;高炉煤气、焦炉煤气、氧气实现“零”放散;转炉煤气整体回收水平达到了130m3/t以上;工业废水实现零排放,均处于行业领先地位。 2011年公司“吨钢降本增效355元”的目标,实现了全厂均衡吨钢综合能耗下降到584千克标准煤,年节能总量达到5.37万吨标准煤,显着降低了能耗

重庆市高新区城市开发建设规划

市高新区城市开发建设规划 工作大纲初稿 千年城市规划工程设计股份 二〇一五年八月

市高新区城市开发建设规划 (4) 前言 (4) 1城市开发建设的基础 (5) 1.1高新区建设发展沿革 (5) 1.2十二五期间主要成就 (6) 1.2.1城市空间骨架 (6) 1.2.2城市产业建设 (7) 1.2.3城市交通建设 (10) 1.2.4城市设施配套 (10) 1.3高新区建设面临问题 (11) 2城市开发建设面临的形势 (13) 2.1面临的环境 (13) 2.2面临的机遇 (15) 3城市开发建设的思路 (17) 3.1高新区建设的指导思想 (17) 3.2高新区建设的基本原则 (17) 3.3高新区建设的具体目标 (19) 4城市开发建设的主要任务及重点项目 (19) 4.1城市建设重大事件 (19) 4.2城市功能设施建设 (20) 4.2.1城市产业功能建设 (20) 4.2.2城市商贸设施建设 (22) 4.2.3城市房地产建设 (23) 4.2.4城市生态系统建设 (25) 4.3城市交通设施建设 (38) 4.4城市公共设施建设 (46) 4.5城市风貌风貌建设 (52) 4.6城市智慧系统建设 (54) 5城市开发建设保障措施 (56) 5.1强化组织落实力度 (56)

5.2全面谋求政策支持 (57) 5.3创新投融资体制 (57) 5.4增强人才保障能力 (58)

市高新区城市开发建设规划 前言 “十三五”时期(2016-2020年)是我国深入贯彻落实 科学发展观,全面深化改革、全面依法治国、全面建成小康社会的关键时期,是推进“一带一路”和长江经济带开发开放战略、推进西部大开发、成渝经济区建设的重要时期,是我市推进五大功能区域发展战略的攻坚时期。 在此背景下,市高新区根据国家、市相关规划、政策要求,编制《高新区城市开发建设规划》(以下简称本规划),综合分析高新区基础设施、房地产、交通等城市开发建设方面取得的成就,以及分析城市开发建设方面存在的主要问题,并结合高新区城市空间布局、产业布局,明确城市开发建设的思路和目标。该规划作为《市九龙坡区高新区国民经济和社会发展十三五规划》的主要组成部分,将重点从影响城市建设的重大事件、城市建设重大功能设施(产业、商贸、房地产、生态系统)、城市交通设施建设、城市公共设施建设、城市风貌建设、城市智慧系统建设等方面提出行动计划,建立健全建设项目库,并提出十三五期间重大基础建设项目。

钢铁企业能源系统分析

钢铁企业能源系统分析 能源系统主要实现动力、水道、环保、电力四个子系统的过程信号的采集、处理与存储,可进行运行趋势分析、设备运行状态监视、报警、归档和其他相关处理,可通过信息管理系统对能源系统中的主要设备进行运行参数设定、控制量下发及远程操作,并为企业的决策支持提供最基础的数据依据。本章从典型钢铁联合企业的能源管理工艺流程入手,分析钢铁企业能源系统所普遍存在的相关问题。 2.1能源管理工艺 钢铁制造过程生产工序多,涉及多种能源介质,各种能源介质交互并存,分布在企业各工艺区,给能源管理带来一定的困难,下面从典型钢铁企业能源分布及能源管理方面进行介绍。 2.1.1能源分布状况 钢铁生产过程是将铁矿石、焦炭、生石灰、水等众多原料通过烧结、高炉、转炉、扎钢等一系列工序后,加工成成品钢材,其主要生产工艺流程图如图2一1所示。 下面对各主要工序及其能源分布情况进行介绍。 (l)烧结工序 在烧结过程中,铁矿石被压碎碾成标准化的颗粒,与焦粉、石灰石、水等各种物料按照一定比例进行混合,在烧结台车上经过煤气点火进行高温烧结,各种原料融合或粘合在一起形成烧结矿。烧结矿随后被压碎、筛分,并按一层焦炭、一层矿石的交替方式,被加入高炉中。烧结过程中,主要消耗的能源包括不同形式的混合煤气与水。 (2)焦炉炼焦工序 焦炭是煤在焦炉中通过干馏(即将不需要的成分气化掉)得到的可燃物质。焦炭几乎是纯碳,

其结构呈多孔状,且抗碾性能很强。焦炭在高炉中燃烧,提供了熔化铁矿石所需的热量和气体。在焦炉炼焦的过程中,消耗的主要能源包括煤气与氧气等,炼焦过程也会产生重要的副产品焦炉煤气。 (3)高炉炼铁工序 在高炉中,固态的矿石和焦炭由顶部布入高炉,而高炉底部送来的热气(1200℃)致使几乎100%含炭量的焦炭开始燃烧,产生碳的氧化物,通过除氧过程减少氧化铁,从而分离出铁。由燃烧产生的热量将铁和脉石(矿石中矿物的集合)熔化成液体。脉石由于比较轻,会漂浮至铁水表面,形成“生铁”。炉渣是熔融脉石产生的残渣,可用于其他工业用途,比如用于铺设道路或生产水泥。在高炉炼铁生产过程中,焦炭、氧、氮、氢气和煤气等是主要消耗能源,同时,高炉炼铁自身也会产生副产品,主要是高炉煤气。 (4)转炉炼钢工序 在吹氧转炉中,生铁转换成钢铁,熔化的生铁会被倒在一层铁屑上,碳和残渣等不需要的物质都会通过注入纯净的氧气燃烧掉,从而生产出粗钢(之所以称为粗钢,是因为它还必须经过进一步的精炼),同时残渣或者炉渣也会被撇去。在转炉炼钢过程中,主要消耗的能源为氧气,同时该过程也会产生大量的副产品转炉煤气。 (5)连续铸造工序 钢水被不断地倒入没有底部的铸模中。当铸模被拉动时,钢铁就开始与铸模的水冷内壁接触,并开始凝固。然后,铸造好的金属由一连串的辊筒引导被向下拉,同时持续得到冷却。当钢水到达辊筒的末端时,钢铁已完全凝固,并立刻被切成所需的长度。在连铸过程中,水是最主要的消耗能源,且这一过程几乎没有副产能源。 (6)轧钢工序 轧钢工序将钢坯料转变为板材、棒材、型材等最终成品。钢坯首先在加热炉中被再加热,使其具有更好的延展性,促进拔出和成形,紧接着被加热到指定温度的钢坯通过台架的各式轧辊它其逐渐地变薄,依据轧辊的类型和轧制线的长度的不同而轧制成不同类型的成品。轧钢的过程主要是物理变化过程,其消耗能源主要为加热炉所消耗的电力或煤气,以及轧机所消耗的电力。通过上述分析可知,钢铁企业能源介质主要包括煤气、电力、水、氧氢氮气、水蒸气等,它们均分布在各钢铁工序内,并为整个生产过程提供了必要的能源需求与支持。以下为各能源介质的产生途径与主要作用。 (l)煤气 煤气是钢铁企业优质的二次能源,主要包括炼焦过程所副产的焦炉煤气、炼铁过程所副产的

唐山国丰钢铁公司能源管理系统成功案例

唐山国丰钢铁公司能源管理系统成功 案例 唐山国丰钢铁公司能源管理系统成功案例 钢铁企业是消耗能源的大户, 在有的国家要占全国总能耗的15%, 在中国也要占10%左右, 因此如何搞好钢铁工业的能源管理, 以达到节能增效的目的, 是发展钢铁工业的重要任务之一。中国吨钢能耗比世界先进水平高出20—30%, 主要原因是铁钢比高, 高炉余压发电、干熄焦等大型有效的节能环保装置配备率低, 高炉、转炉煤气等余能余热回收利用率低。同时, 更重要的是钢铁工业节能措施, 不能只对单个设

备、单一工艺进行节能, 而应从企业整体出发, 进行全流程综合考虑和系统节能。这样才能以较少的投入, 实现最大的节能效果, 产生较大的经济效益。 钢铁冶金企业能源管理系统( Energy Management System) , 主要对企业内部水、电、汽等公用工程资源进行管理, 它与生产调度系统密切结合, 完成生产与能源的协调管理。合理利用资源, 节约能源, 最大限度地降低生产成本, 最大限度降低对环境的污染。 Citect 软件在国内钢铁企业EMS 领域已经占有绝对市场份额优势, 我们基于软件的EMS solution 走在整个施耐德电气自动化事业部在节能方面的前沿, 和施耐德公司的Mission:Make the most of Energy 是完全吻合的。 唐山国丰钢铁有限公司地处渤海明珠渤海湾经济圈腹地——河北省唐山市丰南区, 境内京哈、京秦铁路穿境而过, 毗邻天津新港、京唐港; 公司成立于1993年, 是一家集烧结、炼铁、炼钢、轧钢为一体、具备年产铁钢材各500 万吨的大型钢铁联合企业。 唐山国丰钢铁公司能源管理系统的建立, 主要是为了促进公司能源计量管理的专业化、精细化, 满足信息化( ERP、能源管控中心) 系统实施的需求, 为公司和各二级单位提供实时及能源产耗及外购外销量, 从而更好的利用资源, 达到节能降耗的目的。 经过几次交流, 我们初步确定了唐山国丰钢厂的EMS 系统主要实现以下功能: 一级采集系统: 能源数据自动采集处理、采集站状态监视、 仪表状态监视、能源管网图、趋势分析、实时信息发布。 二级应用系统: 能源数据统计分析、结算、报表打印、查 询、设备台帐管理、统计信息发布等。 唐山国丰钢铁公司EMS 系统实施的范围包括 厂际与重点工艺量(气) 156套(包括14个子站, 其中厂际仪

唐山国丰钢铁公司能源管理系统成功案例

唐山国丰钢铁公司能源管理系统成功案例 钢铁企业是消耗能源的大户,在有的国家要占全国总能耗的15%,在我国也要占10%左右,因此如何搞好钢铁工业的能源管理,以达到节能增效的目的,是发展钢铁工业的重要任务之一。我国吨钢能耗比世界先进水平高出20—30%,主要原因是铁钢比高,高炉余压发电、干熄焦等大型有效的节能环保装置配备率低,高炉、转炉煤气等余能余热回收利用率低。同时,更重要的是钢铁工业节能措施,不能只对单个设备、单一工艺进行节能,而应从企业整体出发,进行全流程综合考虑和系统节能。这样才能以较少的投入,实现最大的节能效果,产生较大的经济效益。 钢铁冶金企业能源管理系统(Energy Management System),主要对企业内部水、电、汽等公用工程资源进行管理,它与生产调度系统密切结合,完成生产与能源的协调管理。合理利用资源,节约能源, 最大限度地降低生产成本, 最大限度降低对环境的污染。 Citect软件在国内钢铁企业EMS领域已经占有绝对市场份额优势,我们基于软件的EMS solution走在整个施耐德电气自动化事业部在节能方面的前沿,和施耐德公司的Mission:Make the most of Energy 是完全吻合的。 唐山国丰钢铁有限公司地处渤海明珠渤海湾经济圈腹地——河北省唐山市丰南区,境内京哈、京秦铁路穿境而过,毗邻天津新港、京唐港;公司成立于1993年,是一家集烧结、炼铁、炼钢、轧钢为一体、具备年产铁钢材各500万吨的大型钢铁联合企业。 唐山国丰钢铁公司能源管理系统的建立,主要是为了促进公司能源计量管理的专业化、精细化,满足信息化(ERP、能源管控中心)系统实施的需求,为公司和各二级单位提供实时及能源产耗及外购外销量,从而更好的利用资源,达到节能降耗的目的。 通过几次交流,我们初步确定了唐山国丰钢厂的EMS系统主要实现以下功能: 一级采集系统:能源数据自动采集处理、采集站状态监视、仪表状态监视、能源管网图、趋势分析、实时信息发布。

数博大道综合交通规划编制

数博大道综合交通规划编制 采购需求 项目编号:GZXLCG-2019-005 采购人:贵阳国家高新技术产业开发区社会事务局代理机构:贵州协力广达工程项目管理咨询有限公司日期:2019年5月

一、供应商资格条件 本项目供应商资格条件要求如下: (一)符合政府采购法第二十二条规定,提供政府采购法实施条例第十七条规定资料。 1.具有独立承担民事责任的能力:提供法人或其他组织的营业执照等证明文件,或自然人身份证明; 2.具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度: 具体要求:提供2017年度或2018年度的财务审计报告(新注册成立的企业提供基本开户银行出具的资信证明); 3.具有履行合同所必须的设备和专业技术能力: 具体要求:提供具备履行合同所必需的设备和专业技术能力的证明材料(自行承诺); 4.具有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录: 具体要求:提供2019年任意三个月缴纳社保凭证和2019年任意三个月缴纳税收证明的相关材料;; 5.参加本次政府采购活动前三年内,在经营活动中没有违法违规记录: 提供参加政府采购活动前3年内在经营活动中没有重大违法记录的书面声明(格式文件详见投标文件范本); 6.法律、行政法规规定的其他条件:提供有关证明材料。 (二)本项目所需特殊行业资质或要求 1.本项目供应商须具备国家建设行政主管部门颁发的城乡规划编制资质甲级资质。 (三)本项目接受联合体投标。 1.联合体各方都应具备本项目所要求的资质条件,由同一专业的单位组成的联合体,按照资质等级较低的单位确定资质等级; 2.已经组成联合体投标的单位,不得在投标后重新组合和改动,不得再以自己的名义单独投标,也不得同时参加两个或两个以上联合体投标。否则取消该联合体及联合体各成员的投标资格; 3.联合体成员不得超过2家,联合体各方不得再以其它任何形式参与本项目的投标; 4.联合体投标必须确定其中一个联合方为投标的全权代表方,全权代表方应该参加投标活动。如中标,联合体各方均需与采购人签订合同,应连带承担联合体在投标及履约中的全部责任与义务。 5.以联合体中标的,联合体各方应当共同与采购人签订合同,就中标项目向采购人承

浅谈钢铁企业能源管理系统的建设与应用

龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/3f17431680.html, 浅谈钢铁企业能源管理系统的建设与应用 作者:李志磊 来源:《科学与信息化》2020年第06期 摘要由于传统的钢铁企业能源管理系统较为传统落后,对企业节能减排发展工作的推动力较小,不符合当前可持续绿色发展的环保观念,而目前的管理系统是借助各类先进的技术手段,有效地将各个工业单元进行连接整合,从而形成数据信息网,相关工作人员就可以在此基础上根据自身业务需求,来将数据实时获取,建立多元化的生产控制模型与管理模型,最后进行数据的计算展示及管理工作。这种形式可以通过不同的形态来展示企业、厂房等各区域的能源配置情况,这样就使得用户能够更加全面立体地了解企业能源的使用以及设备运行等各方面的工作情况。 关键词钢铁企业;能源管理系统;建设 1 钢铁企业能源管理系统存在的问题 结合我国大多数钢铁企业能源管理系统运行情况来看,在具体运行工作中仍然存在较多不足之处,主要体现在能源的利用率较低、各个部门之间的能源协调能力较差、相关设备较为传统落后、系统工作人员经验不够丰富等方面。目前,我国钢铁工业能源消耗占全国总耗能的15%左右,二氧化碳排放排放量占全国排放量的12%,废水排放量占工业废水排放量的 15.65%[1]。粉尘、烟尘、二氧化硫等各类有毒有害气体物质的排放量占比也较高,为我国生态环境保护工作带来了极大的挑战,所以,钢铁企业能源管理系统的改进与优化工作就显得至关重要。由于目前系统存在较多不足之处,这就使得在具体的工作时存在着计划不全面、相关管理人员的管理方式存在缺陷的问题,而且能源设备不够先进,在进行结果数据分析时也会产生一定的偏差,对整个能源管理工作质量水平的提升有着不利影响,对我国生态环境的保护工作产生了一定阻碍作用。 2 钢铁企业能源管理系统建设与应用策略 2.1 构建和完善能源管理系统网络 只有构建完善的能源管理系统网络,才能在技术上进一步利用各类能源,有效发挥管理系统的重要作用。在进行具体的能源管理系统网络构建过程中,需要对现场自动化工业网络的实际情况进行实地勘查,进一步了解状况,确保数据采集的安全性。由于厂区的分布情况极为复杂,而且各类工业网络设施较为冗杂,钢铁企业要想进一步构建合格的能源系统,就需要对现场的实际运行情况进行熟悉掌握,对管理方面的各类数据信息也要有效掌握,在此基础上才能进行相应的系统构建工作。

郑州市高新区规划

郑州市高新技术开发区教育分布规划 摘要 随着国家经济社会快速发展,要求对教育、科技、文化、卫生、社区建设等多方面的社会公共设施的服务能力快速提高。城市中学作为一种公共服务设施是体现一个城市综合实力和服务能力的重要内容,是保障关系广大人民群众切身利益和保障经济社会及各项事业健康协调发展的重要基础。作为社会服务的载体,城市公共服务建设的规划与建设不仅仅体现着她的公益性与服务性,同时更是一个城市发展水平与发展目标的集中表现。城市中小学资源是城市公共资源的一部分,适时调整城市中小学布局,制定规划管制策略,可以帮助城市政府用好、管好教育资源,切实保障群众的合法利益。中小学布局的本质是对城市教育资源进行优化整合,其核心是实施对基础教育资源管制,城市中小学布局的合理性,关系到对城市公共资源的利用是否科学合理。 本文是以郑州市高新区中学布局规划为例,通过对城市中学选址规划相关因素的分析,主要考虑建立的评价指标体系,即学校规模、服务面积、服务人数、服务半径四个指标,进而对郑州市高新区现有的中学情况进行分析,同时结合学校以及高新区的现实情况,通过空间分析给出综合的评价,用逼近理想点法得出郑州市第三十七中学是四所学校中最逼近理想点的学校,详细分析郑州市第三十七中学的现有概况及存在的问题。然后建立合理化模型分型规划高新区中学的布局。 关键词逼近理想点法标准差方法中学规划布局

问题重述 随着郑州市高新技术开发区经济文化的蓬勃发展,该区域新的开发必须要有一个合理的规划。假设你们是高新区建设规划负责人,根据高新区建设的现行状况建立数学模型,并根据你们模型的结果,给出整体规划。你的数学模型可以通过如下步骤进行: 1、搜集(调查)现有高新技术开发区有关中学的情况,对当前中学规划的 合理性和科学性进行评价; 2、在一定假设的基础上,设计中学规划,并根据设计布局和数据进行模拟; 问题分析 现状分析 就郑州市高新区而言,虽然近几年来对中学建设的重视程度及资金的投入不断加大,但仍然存在着许多的问题,如中学规划布局不均衡,有些地区用地不足,有些地区则出现了学位过剩的现象。学校选址不合理,部分地区学生就学不便,随意占用教学用地的现象仍有出现等等。现将郑州市高新区基本情况陈述如下,高新区总规划面积70平方公里,建成区面积30平方公里,总人口20万。现有中学4所,在校学生总数量4900人。

长沙大河西先导区综合交通发展战略规划

交通发展战略规划 项目名称:长沙大河西先导区综合交通发展战略规划纲要 承接时间:2008-7-16 项目大类:综合交通规划 项目小类:交通发展战略规划 项目规模:规划区面积1200平方公里 委托单位: 合作单位:长沙市规划信息服务中心交通规划研究所 项目负责人:张国华、马俊来 主要参加人:张国华、马俊来、王有为、杜恒、翟宁、戴继峰 项目简介: 为满足国家、“长株潭”一体化、长沙市对两型社会示范区-大河先导区提出的更高要求和其自身发展的必需,落实和深化大河先导区规划国际招标方案对综合交通系统的要求,解决大河先导区现状和潜在的交通问题,开展大河西先导区综合交通发展战略规划纲要研究工作。研究内容包括现状交通调查及已有总体规划交通评价分析、综合交通骨干网络战略模型分析、综合交通整体发展策略、对外交通系统、道路网络系统、常规公共交通系统、轨道交通系统、慢行交通系统、旅游及休闲娱乐交通系统、大型交通枢纽、停车场设施、货运及物流系统、近期交通建设规划等。该研究以构建区域经济发展战略高地目标为导向,支持大河先导区的总体规划落实,与规划方案综合深化形成互动和反馈,构建资源节约、环境友好的城市综合交通系统骨架和体系。 详细介绍: 1 项目背景 在“中部崛起”、“两型社会”、“3+5”城市群三大区域发展战略背景之下,2008年初长沙市政府提出将河西区1200平方公里的规划范围作为长沙“两型社会”规划建设的起步区、示范区。 大河先导区作为“长株潭”城市群“两型社会”综合配套改革实验区的示范区,其规划、建设和发展的成效将直接影响到国家战略在“长株潭”城市群的落实,但“长株潭”区域重要交通设施(空港、高铁及高速公路)均集中在区域东部,先导区处于“长株潭”城市群综合交通网络的边缘地带,突破大河先导区交通“低谷”的地位和边缘困境,是本次综合交通发展战略规划研究急需解决的最大困难; 作为“资源节约型、环境友好型”的示范区,大河先导区综合交通系统的构建充分体现“资源节约、环境友好”的战略是本次规划研究面临的最大挑战;长沙市已经完成大河先导区总体规划两阶段方案征集工作,方案的综合优化及起步区的城市设计工作都需要综合交通系统给予充分的支持,大河先导区综合交通系统规划纲要研究编制应支持大河先导区的总体规划落实,与规划方案综合深化形成互动和反馈,构建资源节约、环境友好的城市综合交通系统骨架和体系。 2 规划范围 根据规划研究的需要,将规划范围分三个层次。 核心规划范围,即规划区范围:包括岳麓区、高新区、望城县的含浦镇、坪塘镇、莲花镇、雨敞坪镇、乌山镇、黄金乡、白箬铺镇、雷锋镇、高塘岭镇、星城镇,以及宁乡县的夏铎铺镇、金洲乡、历经铺乡、玉潭镇、城郊乡,用地总面积约1200平方公里; 扩展规划范围:长沙市域范围,面积1.18万平方公里。 区域协调范围:“3+5”城市群范围,面积9.68万平方公里。

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