6792 中 国 电 机 工 程 学 报 第 39 卷 备等供应；热/热水供应可来自热电联产(combined heat and power，CHP)单元、燃气锅炉、地源热泵系 统等。系统可配备蓄电/热装置，通过其不同时段的 蓄能和释能，提升系统运行调节的灵活性[11-12]。为 发挥 CIES 优势，需要制定合理有效的调度策略协 调多种设备的运行。 目前，对 成本的降低。文献[15]采用能源集线器模型，在对 系统详细建模的基础上，以日运行费用最小为目标 实现电、热、冷能的优化调度运行。文献[16]在分 时电价机制下，以调度周期内收益最大为目标，协 调电热泵、CHP 设备、辅助锅炉和蓄热、蓄电装置 的运行，满足建筑系统冷、热、电需求，获得了较 高供能效率。文献[17]在动态电价机制下基于楼宇 的蓄热特性，构建了 1 种虚拟储能系统模型，进而 进 CIES 结构组成及供能方式 本文以国家电网公司客户服务中心北方园区 供暖期(冬季)为例进行优化调度策略的研究。在该 园区供暖期，由外部电网和光伏系统满足电力需 求，采用 3 台螺杆式地源热泵主机、蓄热式电锅炉 系统(4 台承压电锅炉、3 台蓄热水箱)构建集中能源 站产生空调热水输送至各个楼宇，通过风机盘管满 足供热需求。同时太阳能热水系统和蓄热式电锅炉 系统为园区提供生活热水。供暖期系统供能结构见

and power，CHP)设备、电转 气(power to gas，P2G)设备、燃气锅炉(gas boiler， GB)，能源需求环节的中央空调(air conditioner，AC) 负荷、电热泵(electric heat pump，EHP)、吸收式制 冷机(absorption refrigerator，AF)等。此外，综合能 源系统还包括变压器(transformer，T)、换热器(heat 买电力、天然气、热力等能源资源，并整合自身的 风电、光伏资源，通过变压器、热电联产机组和燃 气锅炉等设备，将上述资源交换或转化为用户能够 利用的能量形式。在能源需求侧，用户利用其掌握 的电热泵、中央空调、吸收式制冷机和换热器等用 能耦合设备，采取合理、有利的用能方式消耗能源 供给侧输送的电能和热能，满足自身的电、热、冷 等需求。能源供给侧通过制定能源价格引导需求侧 参与系统优化运行，能源需求侧通过优化能源使用 源网络购买电力、天然气、热力等能源资源，通过 所管理能源转化设备，满足用户的多种用能需求， 可以建立能源供给侧的能量枢纽模型 C1 如式(1) 所示。 能价 负荷 换热器 中央 空调 吸收式 制冷机 电热泵 多能用户1 多能用户m … 变压器 热电 联产 燃气 锅炉 风机 光伏 系统运营商 电需求 热需求 冷需求 电 气 热 电能流 气能流 热能流 冷能流 信息流 Ee Eg

兴业态，必将在其中发挥重要作用。 (1) 综合能源服务撬动用户侧能源转型 综合能源服务以优先利用可再生能源、追求系统能效提升为导向，这将有助于我国能 源供给脱碳与终端能效提升。目前，综合能源服务项目已广泛使用分布式光伏、热泵等可 再生能源开发利用技术，可有效促进用户侧能源供给脱碳与电气化水平提升；同时，可通 过综合能源服务企业的系统节能、智慧服务、精细运营有效促进终端用户的节能并提升能 效。综合能源服务业务贴近终 目为 改造类项目。 商业模式：能源站投资建设运营与托管服务 中国节能与综合能源服务产业发展研究 | 21 | 服务内容：服务企业以新建地源热泵 + 电锅炉 + 蓄能罐替代燃气锅炉 + 冷水机 组为园区提供冷热供应；新建太阳能集热器 + 热泵热水机组提供生活热水，实现了 对园区冷热供应中使用的化石能源的替代及多能互补；新建 0.15MW 光伏车棚及 0.3MW 屋顶分布式光伏，电力自发自用，使园区光伏装机达到 663 吨。 面向双碳的城市场景综合能源供给系统建设，以优先利用可再生能源、提升电气化水 平与能效提升为主要导向，以耦合多种能源利用与供给形式为特征。以目前的市场实践来 看，热泵作为城市供热脱碳的关键技术已经成为共识，以热泵为基础负荷，辅以包括化石 能源利用技术在内的其他调峰调节手段，利用储能蓄能技术移峰填谷降低运行成本并发挥 一定灵活性调节作用的城市综合能源冷热低碳供应解决方案已经基本成熟，除上述案例外，

设备折旧成本 2.0 1.5 0.8 · 成本可接受 · 短周期储能的 问题不突出 0.0 风光电 短周期储能长周期储能 日内供需不平衡问题——短周期储能 靠储电池、双向充电汽车、日储电热泵等技 可再生能源发电 用电负荷 时 间 (h) 电 功 率 ( k W ) 电 功 率 ( k W ) 调 峰 发 电 成 本 ( 元 / 350 200 0.55 元 /kWh” 计算，耗 电 费用 8.77 万元 国本方案每年供热供冷总量约 1 万 GJ, 每 GJ 供热供冷量的运行成本为 8.7 元 /GJ ■ 与原 CO₂ 空气源热泵 (50℃ 供水 ) 相比，每 GJ 供热供冷量的运行成本为 43.2 元 /GJ · ■ 本方案运行成本降低约 80% 热媒温度 每 GJ 热量运行费用 (℃) ( 元

配电网规划和多能源协同规划 为实现能源转型目标，德国规定大型配电网运营商需定期编制区域性电网扩展规划，并在兼 顾气候目标基础上，优先采用创新手段优化配电网建设方案。配电网在可再生能源接入及电动汽 车、热泵等新型负荷的接入中发挥着核心作用。为支持电网扩展，连接超过 10 万用户的配电网 运营商（Distribution System Operator，DSO）被要求每两年编制一次电网扩展规划。为此， 电量。然而，在一个以太阳能和风能为主要支撑的未来能源系统中，需要进行根本性的范式转 变：需求侧（包括家庭、企业和工业）必须变得更加灵活，能够将用电需求转移到可再生能源 出力高的时段，或对电网运营商的信号做出响应。电动汽车、热泵、电解槽及工业用能过程等 均可提供灵活负荷。这种灵活性不仅能缓解电网压力、削峰填谷，降低对可调度备用容量的需 求，从经济角度看，还可以降低系统成本和个人电价。同时，电力系统灵活性的提升还可以提高 高峰，从而减少对新增稳定发电的需求，缓解电网压力，降低整体系统成本，惠及所有用户。 2．需求侧响应在电力系统中的作用日益凸显，其核心在于确保价格信号的有效传导，并激 励灵活性资源优化运行。电动汽车、热泵和电池等支持需求侧响应的技术正逐步接入电力系统。 但是，当前面临的关键的挑战在于如何确保反映现货市场和电网稀缺性的价格信号能够有效的传 递给灵活性资源，以激励其采用有利于电力系统安全运行的运行模式。

索先行。近年来，综合能源领域呈现出新的商业模式，也逐渐形成了两个投资方阵。 第一，国有企业仍保留有以资产为基础的投资模式。示范项目通常装备景观蓄 冷、蓄光、充电等供电、供冷、供热要素，另外还包括由多种热泵、蓄冷装置组成 的供能系统，以及作为监控系统的综合能源管控平台。国有企业具备雄厚的资金实力， 能够承担相应的战略投资风险，有能力通过示范项目的测试来积累经验，待掌握信 息和技术较为全面时进行进 成成熟的商业模式，目前部分商业形态还处于示范阶段，未能大规模复制推广。经 营压力的逐渐加大导致大型电力集团回归传统领域，如供暖和制冷以及新能源开发， 辅之以新业务板块的开发。例如，在供热制冷领域，过渡到电热泵供冷供热、谷电 a 闫庆友，米乐乐 . 综合能源服务商业模式分析——基于商业模式画布 [J]. 技术经济，2019，38（5）： 126-132. b 封红丽 . 综合能源服务的演进形态及发展策略 生的电力，大大降低了客户电费支出；分布式生物质发电供热项目加强环保减排实 施力度，就地实现废弃物处理和利用；天然气通过能源梯级利用来实现冷热电三联 供，具有非常可观的经济；另外，正不断发展电能替代项目，推广基于电能的热泵、 蓄能技术，采用能源托管模式和电能替代服务模式等，通过调整电价、资金补贴等 方式使项目收益较为可观。 这些商业模式大部分是由合同能源管理项目沿袭而来，虽然已经过千百个项目 的“锤炼”，但始

2、能耗现状及节能潜力分析： 1）能耗现状：建立能源消费单位人耗、单位面积能耗、成本比例模型； 2）节能潜力分析：分析空调、能源站、配电系统、办公与照明的节能潜力与模型； 3）清洁能源建设分析：分析光伏、储能、空气能、天然气热泵、热水供应的投资回报； 4）智慧能源平台建设：构建出全服务的智慧能源平台。 3、推进碳中和： 1）碳资产盘查：由专业的第三方机构，对托管内的能源进行核算盘查，形成碳资产； 2）碳中和平台建设：构

接地 • 照明 • 次配电布线 • 低压配电箱 • 直流屏 • UPS • 阀控式密闭铅酸蓄 电池 • 精密列头柜 暖通专业系统 • 空调机 • 风机 • 风机盘管 • 变频多联式空调 ( 热泵 ) 机 • 给排水 • 管道 施工总体控制 1 ：安全性 • 在整个施工过程中，安全始终是最重要的。确保施工人员遵守安全规范，佩戴必要的安全装备，并采取适当的防护措施，如避免触电、坠落和火灾等风险。

新型电力系统助力零碳园区建设 电桩超 3000 根，私人充电桩数量超 1.5 万根。支持可再生能源非电利用，因地制宜利用 地热，推广高效地源热泵。此外，园区积极在住宅建筑顶部设置太阳能热水系统，大型公 共建筑采用太阳能热水、太阳能光伏、地源热泵等可再生能源。 3.2.2 零碳园区路径探索 一是以 ESG 为抓手助推产业结构绿色转型。从产业发展和应用实践两方面协同推进 ESG 创新发展，产业发展方面，出台了《苏州工业园区

并通过各种元件实现能源的生产、汇集、转换和消 费[10]。这些元件模型是 PIES 优化运行的基础，以 下将分别进行介绍。 1）源侧元件 PIES 的源侧包含分布式风力发电、光伏发电、 热泵发电及能源转换设备等元件[11-12]。其中，风力 发电、光伏发电设备广泛存在于电力系统，其建模 方式大同小异，此处不再赘述。下文将主要对能源 转换设备进行介绍。 根据能源输入形式的差异，PIES