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综合能源仿真分析软件

一、成果简介：

综合能源系统已成为国际能源领域未来重要的战略方向，综合能源服务市场刚刚起步且前景广阔，但为综合能源系统提供仿真服务的技术工具还未见有成熟的市场应用产品。本项目研发的综合能源系统仿真工具，可提供综合能源系统的生产模拟分析、能量流分析及动态分析功能等。

该工具的综合能源生产模拟仿真功能定位为综合能源系统的规划服务，可用于设备选型，如确定综合能源系统供给和存储设备的类型和数量，也可用于确定现有设备的最优运行安排。可对包含天然气、燃煤、燃油等化石能源以及风、光、储等新能源的综合能源系统进行多阶段生产模拟分析；评价指标可选择年生产费用、环境成本、市场成本以及能源投入产出的效率；可进行生产运行分析、生产成本计算或可靠性评价；提供了多种核心算法引擎，保证计算效率。

该工具的综合能源能量流仿真分析功能定位为综合能源系统的生产运行服务，主要用于获取综合能源网络内各类能源的流动情况，可为决策者提供各类能源总体的需求情况，减少无效的能源转化，有效地实现多能互补，并为互联系统的动态分析奠定稳态基础；可分析整个能源系统的联动变化情况。可对电、气、热、冷各种常用的能源耦合设备建模。如燃气轮机、燃气锅炉、电锅炉、电压缩机、热电厂、电制冷设备、吸收式制冷设备、CCHP等；采用了收敛性能较好的天然气、热力流体网络分析算法，能适应大系统流体网络分析；可模拟包含多台压缩机、多种气压等级的天然气输配气网；可进行包含多台循环泵的热力网水力和热力计算；在确定的能源负荷需求下，可获得各能源系统的一次二次能耗情况，进一步获得系统各种环保、经济性指标等。

图1 综合能源仿真系统平台架构

图2 综合能源仿真系统平台程序示意图

二、技术优势及性能指标：

（一）技术优势：

支持多种能源形式。可支持多种能源转化设备建模，能源种类包含煤、油、气等化石能源以及水、风、光热等清洁能源；用能负荷可考虑气、热、冷、电四种负荷。

支持多种应用场景。可满足从小规模区域的综合能源示范园区到跨地区大规模能源互联网络的仿真分析需求，支持不同用户不同应用场景下的综合能源仿真分析需求。

平台开放友好。基于国家电网仿真中心成熟的仿真平台技术，平台人机界面友好，支持接入第三方软件算法，可导入成熟的电力系统仿真平台数据。

（二）性能指标

支持电气热单独能源系统的仿真，也支持电气热相互耦合的综合能源系统仿真；

支持多区域多能源的联合计算；

支持10000节点级电节点、3000节点级气节点和1000节点级热冷节点的耦合系统仿真计算。

三、所属领域：

综合能源系统方向：能源系统仿真技术

四、成熟度：

生产阶段

五、市场应用情况及经济效益分析：

已在多个高校试用。

预计的市场运作模式包括（1）单机版销售模式。其目标客户为综合能源公司和设计公司；（2）捆绑销售模型。产品技术可转化，与综合能源管控平台进行集成；（3）云服务模式。构建综合能源仿真云平台，通过收取服务费用方式。（4）咨询服务模式。通过提供综合能源评估专业咨询。

产品推广后5年，保守估计，推广合同额预计可达5000万元左右，详细分析如下。