【“志”在创新】19.综合能源规划仿真软件(ISED)

文摘   2024-11-07 17:00   北京  

【“志”在创新】

本栏目是由中国建筑节能协会光储直柔专业委员会(以下简称“专委会”)策划的企业直流创新产品系列介绍,专委会首席创新发现官邓志辉将与您一起分享这些产品的特点及应用,为您的光储直柔项目提供更多的“弹药”。


今天,首席创新发现官邓志辉为我们带来了第十九弹

综合能源规划仿真软件(ISED)


在光储直柔项目中,如何设计一个稳定可靠有经济性的微网系统及如何预测评估全年8760小时的各类能源的使用情况?ISED是对综合能源系统和微网系统进行能源规划和技术经济分析的专业仿真工具。软件具备强大而完备的模型库,涵盖分布式能源系统涉及的几乎全部能源设备和转换技术,全面覆盖电、热、冷、蒸汽、氢能等能源场景,尤其是在以下方面的应用:

1. 绿电的就地消纳与建筑存量能源的合理分配,以减少电力增容;

2. 区域综合能源仿真规划与管控,节能措施,以达到能源的高效利用;

3. 预维护智能化配电及环保配电设备打造坚强,可靠的配网系统;

4. 楼宇控制及空调,照明系统节能改造打造舒适安全的环境;

5. 园区能源及碳资产管理,宏观把握能碳消耗及减少能碳的方法。

图1 ISED软件主要应用场景

图2 ISED帮助评估建设过程中节能降碳能力

针对具体项目,设计人员可通过对项目所在地的资源禀赋、大宗商品价格、负荷种类及需求、天气环境数据、用户需求等进行充分调研,确定项目边界条件并基于一定的规划设计目标(如以整体经济性最优,或能耗、碳排放最小),通过优化设计得到适合具体项目的技术选型,设备容量等参数。

ISED 平台可基于日前负荷预测和发电预测的经济性调度算法(规划求解器),对系统进行全年8760 小时,或全生命周期的优化计算,全面评估优化运行对项目的经济性影响。根据项目需要,可设置计算步长为1/5/15/30/60 分钟。基于日前预测的经济性调度的规划方法,可以将系统未来运行情况,特别是多能互补的耦合运行方式先期考虑在规划过程中,基于运行优化的规划方法,可全面评估项目的全生命周期费用和碳排放。

ISED 具备友好的用户交互界面,用户可基于项目所在地的地理位置信息,自动定位,获取光照、温度等历史数据用于相关模型的数据输入。用户以自定义时间序列(或常数)的方式,输入项目相关的负荷、电价、燃料价格等边界条件信息。

基于完备的模型库,用户可方便地采用拖拽的方式,抓取相关设备模型,由系统自动建立电、热、冷、热水、蒸汽、氢能等多能流多节点拓扑结构,用户亦可手动进行设置和调整。

ISED内置近百种模型,包括电网/负荷/光/储/充/柴,热网/热泵/锅炉/热电联供,冷网/制冷机/三联供,蒸汽网/汽轮机/蒸汽锅炉,氢能网/电解槽/储氢罐/燃料电池等。(注:模型库将根据软件版本升级和西门子与设备制造商的合作协议变化动态补充和更新,以实际软件版本呈现为准。)


ISED软件功能模块简介:

1、项目总览

用于设立项目基本信息,包括客户名称,项目名称,项目周期,碳税率,项目贴现率,项目所在地理位置,项目利益相关方等。

2、项目资源

用于输入项目边界条件,包括所有负荷的时间序列,电价,各种燃料(柴油,天然气,LNG,生物质,煤等)成本,密度,热值,碳含量等。

3、模型配置

用于模型的选型和系统的搭建,模型参数的自定义等。用户可根据项目工程实际情况,将可能用到的设备模型以拖拽的方式进行系统搭建。结合工程实际,用户可设置模型主导参数,包括设备的单位初投资,运行费用,更换费用,启停费用,额定功率,爬坡速率,功率平衡表,环境温度,运行损耗,计划启停时间,衰减因子等。

4、拓扑结构

用于系统拓扑逻辑的搭建。ISED 支持冷,热,电,蒸汽,氢能等多种能源和多节点网络的耦合拓扑。软件自动识别不同种类的能源网络并建立连接关系。对于多节点网络拓扑,用户可根据工程实际,增加或删除相应节点,并修改管网连接关系。

5、优化调度设置

包括仿真参数的设置和算法的选择。根据项目需要,可设置计算步长为 1/5/15/30/60 分钟。根据项目的工程属性,可灵活配置不同的算法来满足优化运行的要求。

6、仿真状态

仿真进度和错误提示。系统根据项目复杂程度,预估计算时间,并动态更新进程。

7、结果视图

系统仿真结果显示。根据用户选定计算的不同配置,分别展示其配置所对应的碳排放量,LCOE,项目初投资,全生命周期费用,净现费用,年度运行费用等 KPI,以及全年 8760 小时系统内所有设备的运行工况基于时间轴的视图展示。
8、财务分析

包含了主要财务 KPI 的财务分析功能。根据用户设定的各类参数,评 估 项 目 的 ROE,IRR,投资回收期,LCOE,净现值等 KPI。软件支持各类视图,全局地展示项目生命周期的投资收益状况。


生产厂家

西门子智能基础设施集团,西门子集团的全资子公司,致力于为合作伙伴提供去碳化及数字化能力,全方位服务客户并提供从咨询到落地的完整解决方案。在过去十余年里,西门子投资超100亿欧元打造软件能力,现在是世界第七大、欧洲第二大软件公司,西门子以深度融合数字世界与现实世界的技术和解决方案,在工业、基础设施、交通等领域持续打造中国“数字产业化”和“产业数字化”的优秀范例,通过数字化与低碳化双轮驱动助力制造业企业实现可持续发展。

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编辑丨王   洁

审核丨李婉溢

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