Репортаж от Wedoany，Для решения проблем, таких как запаздывание регулирования в централизованных системах теплоснабжения и неравномерность температуры в помещениях пользователей, исследователи предложили систему пикового регулирования централизованного теплоснабжения, интегрированную с распределённой «зелёной» электроэнергией. Внедрив двухфакторную модель «затраты-комфорт» для описания ограниченно рационального поведения пользователей, они построили двухуровневую оптимизационную структуру ценообразования и диспетчеризации для предприятий и пользователей, что позволило добиться синергетического повышения потребления «зелёной» электроэнергии и доходов от теплоснабжения. Результаты моделирования на примере одного из жилых кварталов города Сиань показали, что среднесуточная мощность потребления «зелёной» электроэнергии достигает 10–18 МВт, эксплуатационные расходы предприятия теплоснабжения снижаются на 36,5%, а доля пользователей с нормативной температурой в помещении значительно возрастает с 2,9% до 90,3%.
Централизованное теплоснабжение является инфраструктурой жизнеобеспечения населения в зимний период в городах Северного Китая. Однако из-за таких факторов, как большая протяжённость трубопроводных сетей, регулирование гидравлических и тепловых параметров имеет значительную временную задержку. Дисбаланс гидравлики и тепла на конечных участках приводит к частым проблемам перегрева или переохлаждения помещений, низкому проценту соблюдения нормативной температуры и серьёзным потерям энергии. Для повышения регулировочной способности системы пикового регулирования централизованного теплоснабжения постепенно становятся одной из основных форм теплоснабжения на севере. В таких системах централизованное теплоснабжение обеспечивает базовую тепловую нагрузку, а на стороне спроса устанавливаются быстродействующие регулирующие источники тепла для реагирования на колебания нагрузки.
Традиционные системы пикового регулирования часто устанавливают дополнительные источники тепла на уровне микрорайона или вторичной сети и применяют единое управление. Хотя они в определённой степени смягчают отклонения в теплоснабжении на конечных участках, их стратегии регулирования основаны на усреднённых потребностях группы и не могут удовлетворить индивидуальные предпочтения пользователей в тепловом комфорте. На этой основе распределённые системы пикового регулирования обеспечивают индивидуальную настройку с помощью источников тепла на стороне пользователя и управления спросом, обладая преимуществами высокой гибкости и низких тепловых потерь. В условиях высокой доли возобновляемых источников энергии в электросети использование «зелёной» электроэнергии в распределённых системах пикового регулирования может не только способствовать глубокому взаимодействию зданий и электросети, повышая потребление «зелёной» электроэнергии, но и стимулировать активное участие жителей в управлении спросом на электроэнергию, снижая колебания в сети. Соответствующие документы на государственном уровне в Китае также чётко указывают на необходимость содействия интеграции «зелёной» электроэнергии и систем теплоснабжения, отдавая приоритет потреблению «зелёной» электроэнергии в неэлектрических сферах, таких как теплоснабжение.
Однако в существующих исследованиях поведение пользователей на стороне спроса часто идеализируется как полностью рациональное и полностью выполнимое, игнорируя когнитивные искажения в реальном принятии решений. В связи с этим данное исследование, основанное на моделировании реакции пользователей на теплопотребление с учётом ограниченной рациональности, построило двухуровневую оптимизационную структуру диспетчеризации для пикового регулирования, интегрирующего теплоснабжение и «зелёную» электроэнергию, и провело верификацию решения с целью максимизации доходов. В исследовании на основе 171 анкеты пользователей из города Сиань были количественно оценены тарифы на тепло и предпочтения в комфорте. С помощью кластеризации K-means были выделены четыре типичные группы пользователей, что послужило основой для дифференцированного механизма ценообразования на тепло. Двухуровневая оптимизационная модель рассматривает предприятие как лидера, а пользователей — как последователей. На верхнем уровне предприятия теплоснабжения и электроснабжения независимо оптимизируют единую цену на тепло и дифференцированные по времени суток тарифы на электроэнергию в рамках политических и рыночных ограничений. На нижнем уровне пользователи балансируют между тарифами на тепло и комфортом, оптимизируя свою удовлетворённость, что обеспечивает динамическую обратную связь между спросом и предложением и замкнутое регулирование.
Результаты моделирования показывают, что после оптимизации с помощью предложенной модели потребление невозобновляемых источников энергии снизилось с 39 МВт до примерно 27 МВт, доходы предприятий значительно выросли: доходы предприятий электроснабжения и теплоснабжения увеличились на 135% и 101% соответственно, а доля доходов от «зелёной» электроэнергии достигла 78%. Доля пользователей с нормативной температурой в помещении выросла с 2,9% до 90,3%. Система способна направлять различные типы пользователей на участие в регулировании в периоды высокой выработки «зелёной» электроэнергии, учитывая как комфорт, так и экономическую доступность, что в целом улучшает справедливость.
Исследовательская группа заявила, что в будущем планируется дальнейшее изучение устойчивости системы в экстремальных погодных условиях, моделирование поведения пользователей в течение нескольких дней, а также сценарии внедрения в условиях сложных рыночных механизмов.
