多能互补系统规划与设计平台研发
发布时间：2022-03-15
信息来源：北京市科技成果信息系统
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发布时间：2022-03-15
信息来源：北京市科技成果信息系统
- 仿真;综合能源;规划设计
基本信息
所属科技项目名称：建设“设计之都”促进文化科技融合（科研）
项目主管部门：北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会
科技成果信息
科技成果名称：多能互补系统规划与设计平台研发
关键词：多能互补，综合能源，仿真建模，数字孪生，规划设计，优化运行
科技成果类型：原始创新
科技成果所处阶段：中试放大
科技成果应用领域：电力、热力、燃气及水生产和供应业
科技成果简介：
北京大风天利科技有限公司与清华大学能源与动力工程系合作，利用二者在能源与动力系统和仿真建模技术领域的优势，在自主仿真支撑平台SimuWorks以及原有模块库的基础上，采用机理模型和大数据挖掘相结合的方法，建立了多能互补系统关键设备高精度仿真模块和整个系统高精度仿真模型，开发了多能互补系统规划、设计和优化运行的工业设计平台。平台具有系统规划、设计、方案寻优，实现经济性、碳排放、综合能效多目标优化，完成了多能互补综合能源领域工业设计软件国产化替代。
该平台软件除了具备高效的计算性能、便利的图形化建模、丰富的多能互补系统装备模块等特点外，针对多能互补系统规划设计过程，还具有下述应用优势：
1）基础数据数字化
为便于多能互补系统设计人员的实际应用，本平台软件建立在GIS地图基础上，实现了全国省市区地理信息、气象、地质、建筑能耗数据积累入库。通过项目历史数据库，完成能源数据时空映射，实现能源数据同地理信息交互。按照省市区进行划分，完成了270余个省市区的经纬度、海拔高度数据入库；全国气象台站、详细气象参数数据入库；能耗根据建筑年代、三步节能要求进行建筑指标及能耗指标数据入库；各省市区化石能源分布、来源进行数据积累入库。形成了统一的地区ID，并以此建立起各个数据间的关联。
2）能源方案数字化
多能互补系统按照所划分的区域进行能源工艺模型建立、能源仿真、优化能源供应方案。利用全年负荷数据需求、区域能源供应基础数据，进行多能互补供应系统搭建，对多种能源供应方案优化、模拟计算运行策略及仿真计算全年能耗、费用并进行经济技术分析，完成项目仿真计算。能源方案全部在数据库中完成存储。
软件采用组态方式，利用设备模块进行拖拉方式，完成工艺流程系统搭建，软件自动完成配套辅助设备的匹配及控制系统、配电系统的组态设置，自动完成工艺流程能耗及全年能耗统计，技术经济分析，并完成能源方案组态。
3）设备选型精细化
软件平台中以设备机理模型为基础，开展能源系统仿真，建立能源系统数字孪生体，为设备选型提供支撑平台。在规划设计阶段，按照技术经济性最优的方案进行设备选型。
该项目成果在北京城市副中心、清华大学山西清洁能源研究院、新奥（中国）燃气投资有限公司的浙江龙游和广西山圩等多个综合能源站项目上得到应用，并与北京市煤气与热力工程设计院合作，在张家口经开区综合能源规划项目中取得了显著的效果。
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