慧能源通过不断技术创新和制度变革，在能源开发利用、生产消费 的全过程和各环节持续打磨，建立和完善符合可持续发展要求的能 源技术和能源制度体系，从而呈现出的一种全新能源形式。简而言 之，智慧能源要实现拥有自组织、自检查、自平衡、自优化、等功 能，满足系统、安全、清洁和经济要求的能源形式。 "智慧能源"实现城市节能减排和保障城市持续发展、创新、经济 增长的基础环节；充分利用物联网、云计算等新一代信息化技术将 各种能 通过可视化以及 3D 建模技术，模拟实际场景，为客户带来切身 体验和直观感受，以此来推动能源产业宣传；同时通过虚拟现实直 观形式有助于新人培养。 ④ 能源计划 建立能源网络模型或能源控制模型，保证能源供需平衡，编制能 源供需计划。根据生产经营计划作出能源消耗计划和外购计划。 8 ⑤ 能源调度管理 主要实现满足能源工艺系统特点的分散控制和集中管理，对运营 管理工作行程有效支撑。 ⑥ 能耗对标管理 统计系统采集到的能源数据和相关资料，分析企业使用运行中能 源消耗的现状，找出企业节能的薄弱环节，拟定出节能改造目标， 提交业主组织评审，确立企业节能改造目标。 ⑧ 成本考核管理 通过能源管理系统的计划过程、平衡预测、各主要工序的能源生 产和消耗情况的监控与分析，实现了能源的工序成本核算，将企业 各工序、设备的用能成本进行分类，将用能转换为实际成本，建立 客观的以数据为依据的能源成本消耗评价体系。 2

能耗总量计量清楚 • 关键技术指标清楚 • 重点设备耗能清楚 • 控制重点清楚 1. 能源行业能源管理解决方案 - 能源管理设计原 则 分级管控 清楚 实时 能源计划 能源计量网络图 能源平衡 关键用能设备 能耗分析 能源统计分析 数据库 2. 能源管理解决方案 - 功能架 构 能源综合可视化分析 统计报表 基础能耗 结构分析 指标分析 综合能耗、 单耗 换热器 监控 网络图 燃料气管 网络图 蒸汽管网 网络图 产耗分析 电网 网络图 … … 生产实时数据 MES 人工填报 结算数据 计划跟踪 计划下达 计划分解 计划制定 锅炉监控 平衡模型 系 统 控 制 3. 能源管理解决方案 - 能源管理模 式 能 源 管 理 模 式 能源行业能源管理模式： 关键技术指标 应急处理 碳排放管理 碳排放设施管理 能耗总量管理 统、燃料气系统、高低压电系 统系统等 根据能源行业用能特点， 绘制能源计量网络图， 直接反映各级能源的实时状态和历史趋势变化， 是生产状态最真实的数据反映。 绘制能流图以后可根据能流图或热平衡， 分析能源利用效率、 余热 回收情况， 进一步提高能源利用效率以及提出加强能源管理、提高效率、 减少污染等方面的措施、 5. 能源管理解决方案 - 能源计量网络 图 生产综合消耗分析

三、新型电力系统规划运行时序生产模拟平台TEAP 四、应用案例 一、研究背景 2 3 时序生产模拟是全球目前最重要的电力系统规划分析方法之一。时序生产模拟通过全年8760小时 进行逐时刻仿真，为电力电量平衡分析、调节能力测算、新能源消纳计算等提供量化支持。核心 算法常用的有运筹算法、线性迭代法等。 国际 国内 TIMES NEOS（国网） Plexos PSD-PEBL（国网） EnergyPLAN 等对电源外送、新能源消纳有较大影响。 网架约束 关键断面限额 机组、线路检修 X轴：电力平衡 Y轴：电量平衡 Z轴：调峰平衡 P轴：消纳能力 Q轴：规划投资 S轴：电力市场 … 多维空间： 最优规划方案 7 （二）时序模拟需要面临的新场景 关键问题七：针对大区多子系统算例，需要 统筹考虑区域总平衡和各子系统自平衡，实 现跨区互济协调调度，达到各分区最优调度。 A：-100 B：-200 全潮流精细化时序生产模拟 2. 电力电量平衡生产模拟 3. 源网荷储协同容量配比规划 4. 负荷特征曲线长场景生成 5. 新能源功率曲线场景生成 6. 潮流文件双向交互 7. 特征方式条件筛选 8. 交流-直流潮流计算 9. N-1、短路、稳定批量扫描 新型电力系统融合推演引擎TEAP介绍 系统目标函数 可变发电成本 规划投资成本 弃风、弃光惩罚 碳排放 分析因素 功率平衡 旋转备用 事故备用 发电机组上/下爬坡能力

九大核心价值之五 优化能源 、节能 减排 • 智能化测量 • 智能化采样、制样、化验 • 智能化结算 • 电子招标与采购，降低运输成本 • 实时监测设备能耗与高能耗设备 • 能源使用过程各环 节 平衡分析 • 动态的反应企业用能情况 能源 供 应 能源 生产 消费 √ 能源 质量与数 量 √ 能耗实时监测 煤炭电 商 煤矿 经销商 物流公 司 银行 用煤企 业 √ 诊断优化 工艺执行报告  工艺执行考核 数字化生产—物料平衡 建立涵盖整个厂区生产工艺流 程的物料平衡模型，通过物料平衡 模型，实现全 厂物料 日平衡计算。 平衡计算的结果，作为各类生产统 计报表、以及装置投入产出、产品 收率、装置转化率、原料单耗、装 置加工损失、储运损失等指标计算 的依据。 系统内置强大的物料平衡计算 算法，提供图形化平衡展示工具， 支持单装置、单物料、多装置及全 支持单装置、单物料、多装置及全 厂的物料平衡。 信息编码管理 平衡模型配置 物料平衡计算 （每日） 生产信息查询 平台 物料路由开关 信息维护 手动位号信息 维护 装置物料生产 信息维护 罐运行信息 维护 信息编码管理 平衡报表 生产日报 数字化生产—生产概览 通过生产概览，让生产管理人员 实时掌握当日的产品产量、能源消耗、 关键指标的趋势、异常情况、主要生

Mechanism（P334）平衡 机制的局限性，从而使客户侧的“表后灵活性”（BTM）得以直接货币化。这种 机制不仅为能源消费者提供了新的收益途径，更旨在通过加剧市场参与者竞争， “倒逼传统固化的能源供应商”提升其运营和经营水平。这些政策的共同目标是 加速“表后负荷灵活性管理”的快速发展，将 VPP 作为聚合分布式能源资源 （DERs）的关键形态，使其在电网平衡、经济优化和脱碳进程中发挥核心作用。 源管理系统的建筑以 及电池等储能设备所提供的可削减容量，通过 VPP 聚合后能够产生显著的系统 效益和客户利益。这些价值主要体现在以下几个方面：  提高电网可靠性和稳定性  VPP 能够平衡电力供需，并提供公用事业级的电网服务。它们通过负 载削减和转移提供运营备用，从而辅助电力系统运行。 4  VPP 在应对快速增长的电力需求等紧迫的电网挑战方面具有显著优势。  VPP 还能 （技术 TVPP）以及两者的结合。具体包括网络状态、发电/需求信息 和预测、出价、电价、故障排除、发电/需求控制、能量平衡管理、电 价更新、客户控制、网络稳定性控制、与其他 VPP 的通信（OpenADR） 以及气象站和 BESS 储能控制等。  VPP 尤其活跃于平衡电力辅助服务市场，包括自动辅助频率调节 （aFRR）和手动频率调节（mFRR）等。  VPP 积极参与电力批发市场，包括日前市场和日内市场。并将动态价格

九大核心价值之五 优化能源、节能减排 • 智能化测量 • 智能化采样、制样、化验 • 智能化结算 • 电子招标与采购，降低运输成本 • 实时监测设备能耗与高能耗设备 • 能源使用过程各环 节 平衡分析 • 动态的反应企业用能情况 能源供应 能源生产消费 √ 能源质量与数量 √ 能耗实时监测 煤炭电 商 煤矿 经销商 物流公 司 银行 用煤企 业 √ 诊断优化 工艺执行考核 数字化生产—物料平衡 建立涵盖整个厂区生产工艺流 程的物料平衡模型，通过物料平衡 模型，实现全 厂物料 日平衡计算。 平衡计算的结果，作为各类生产统 计报表、以及装置投入产出、产品 收率、装置转化率、原料单耗、装 置加工损失、储运损失等指标计算 的依据。 系统内置强大的物料平衡计算 算法，提供图形化平衡展示工具， 支持单装置、单物料、多装置及全 支持单装置、单物料、多装置及全 厂的物料平衡。 信息编码管理 平衡模型配置 物料平衡计算 （每日） 生产信息查询 平台 物料路由开关 信息维护 手动位号信息 维护 装置物料生产 信息维护 罐运行信息 维护 信息编码管理 平衡报表 生产日报 数字化生产—生产概览 通过生产概览，让生产管理人 员 实时掌握当日的产品产量、能源消耗 、 关键指标的趋势、异常情况、主要

电力系统中电能实时供需平衡是保证系统安全稳定运行的根本要求 ◆ 电力系统供给侧和需求侧的资源正在发生结构性深刻变革 ◆ 提升电力系统电能的供需平衡能力已成为构建新型电力系统战略的重大关键问题 供需平衡面临的挑战 ◆ 我国清洁能源占能源消费总量比重达到23.4%，其中风电、光电累计装机规模达到5.3亿千瓦，位居世界首位。“双碳 目标下”，将会进一步增大新能源大规模入网比例，因供需平衡限制而造成间歇性新能源消纳问题突出 临着无机组可切的囧境 供给侧 需求侧 50Hz （发电侧） （用户侧） 2022云边协同大会 破解供需平衡难题方法：拓展可调度资源，挖掘需求侧资源价值 ◆ 唤醒系统中可调度资源是提升电力系统供需平衡能力的有效途径 ◆ “源随荷动”的传统供给侧调控方式难以为继 ◆ 通过激励、价格信号引导需求侧资源参与供需平衡，比传统方法更加经济、绿色 需求侧可调度资源 分布式储能 大工业用户 电动汽车 温控负荷 供给侧可调度资源不足 2022云边协同大会 聚合需求侧资源并高效利用于电力系统中，已成为共识与研究热点 ◆ 供给侧新能源资源具有随机、间歇、波动等不确定性特点，新能源出力的随机性是掣肘电力系统调度实时供需平衡的 关键问题，需对新能源出力预测、资源聚合优化、群调群控等技术深入研究 ◆ 需求侧资源具有海量、分散、多元、碎片化等特点，如何常态化地纳入电力系统调度运行亟需解决一系列关键技术问 题，如：基线

不同类型企业的工艺流程，装置情况、产品类型、能源管理水平对能源消耗都会产生不同的影响。建设一个全 厂级的集中统一的能源管理系统可以实现对能源数据进行在线采集、计算、分析及处理，从而对能源物料平衡、 调度与优化、能源设备运行与管理等方面发挥着重要的作用。 能源管理平台对电、水、气、煤、油、热 ( 冷 ) 量等集中采集、统计、分析，以直观的数据和图表向管理 人员或者决策层展示各 科学化管理。从而使能源管理、能源生产 以及使用的全过程有机结合起来，使之能 够运用先进的数据处理与分析技术，进行 离线生产分析与管理。其中包括能源生产 管理统计报表、平衡分析、实绩管理、预 测分析等。实现全厂能源系统的统一调度。 优化能源介质平衡、利用能源，提高环保 质量、降低能源消耗，达到节能降耗和提 升整体能源管理水平的目的。 实现数据共享 建立 WEB 平台，在全区实现数据共享，通过 WEB 水平。 能源需求分析 企业能源管控需求 01 03 02 能源需求分析 能源管控建设目标 通过信息化手段帮助企业进行能源采 购贮存、分配转化、使用放散等各环 节的综合监测、调度和平衡优化，从 而实现节能目的。 可计算和分析各种工序、工艺、 设备能耗指标，评估各项节能设 备和措施的相关影响，把各种能 耗日 / 月 / 年报表、数据曲线、分

的类别可以依据行政区域、基础设施（如交通线路或者 大型功能性设施和机构）或社会环境来划分。最为常见 的是，基于园区的面积大小以及园区内部建筑物的使用 功能结构来定义园区。而能源系统平衡范围， 往往被 用来定义能源园区。在这种情况下， 就特别需要对能 源部门和终端用户群体进行区分。如何界定园区部门， 在很大程度上取决于所涉及的利益相关方，这是因为， 只有那些能够进行业务转型或者做出新的发展决策的部 义多个建筑或城市的一部分作为一个园区。 园区的类别可以是由行政区域、基础设施（如交 通线 路或者大型医疗综合机构）或社会环境来划分。一个园区的定义通常是基于该园区的面积 大小以 及园区内部建筑物的使用结构来进行考量。能源平衡限制也被用来定义能源园区。 在本章节后文中可以找到对此更加详细的解释，尤其是 对于定义能源园区或是园区整体能源概念至关重要的各 “ ” 个方面。在本指南中， 能源园区 一词可以理解为多 个 ）提供了第三种方法，称为 ” 纯消费 ，以居民活动作为指标而不是通过空间来划 分。这种方法考虑到了一个城市居民的所有活动，活动 的地点在这里并不重要。例如，一个度假胜地的能源消 耗将被分配到度假者家乡的能源平衡计算当中。 Jaccard 和 Keirstead 的理论表明，工艺流程也会影响 园 区 以 外 能 源 平 衡 的 评 估 （ Jaccard, 2006; Keirstead, 2012）。为了量化这种影响，可以采用生

发展是落实“双碳”政策的重要举措。但是，产业 园区在向零碳发展中遇到了以下问题：1）技术集 成难度高。零碳园区内不同企业的生产工艺和能源 消耗方式不尽相同，因此，整合各种技术以达到更 优的节能减排效果存在难度。2）储能和供能平衡 难度大。当下储能技术的成本较高，储能效率也有 限，如何在保证储能配置经济性的同时，满足用能 需求，是一个难点。利用能源互联网[1]、氢能、大 型存储等新型储能-供能技术，并进行有效的能源管 碳流层-管理层”的 IES 运行框架(图 1)。其中，“能 第 48 卷 第 5 期 电 网 技 术 1823 量层”保证系统内能量平衡，“碳流层”约束碳排 放，“管理层”为低碳经济运行进行优化能源调度。 具体而言，能量层根据系统内部多能耦合关 系，通过能量平衡约束和经济目标引导等模型，确 定能量调度策略可行空间[18]；碳流层则通过对系统 中的碳排放量进行约束和监测，确保碳排放量不超 园区 IES 低碳经济 运行优化模型 总运营成本最小 YALMIP 工具箱和 CPLEX 求解器 [42] 零碳排放 模型 工业园区层面 实现零碳排放 碳不平衡+市场补 偿、碳平衡、碳丰 富+市场激励 其中，双向峰谷电价优化模型[38]是一种以负荷 曲线和 CCHP 最大满足度为目标的模型，该模型调 整和优化了 CCHP。双层次组合调度模型[39]和双层