世界能源研究領域熱點：用戶側綜合能源系統優化

能源是人類社會賴以生存和發展的基礎，能源系統負責社會所需能源的生產、傳輸、分配、存儲、轉化和使用，是現代社會最為重要的基礎設施。在全球各國越來越關注能源利用效率、能源系統對環境的影響越來越大以及能源系統自身可持續發展的背景下，不同能源系統的耦合日漸緊密，由此催生了綜合能源系統概念。

綜合能源系統示意圖

EV-電動汽車；PHEV-插電式混合動力汽車

作為綜合能源系統的重要組成部分，用戶側綜合能源系統優化已成為世界能源研究領域的關注熱點。用戶側綜合能源系統特指與用戶電/氣/熱各類能源的供配、存儲、轉換和使用相關的供、用能環節涉及的全部裝備和系統的總和。它不包括能源大容量和長距離輸送部分(如長距離的輸電網和輸氣管網)，因此可以簡略認為是由圖中的能源配送網和用戶兩部分構成。

我們認為用戶側綜合能源系統將成為新一代綜合能源系統效能發揮的核心與關鍵。這是因為一方面，眾多變革性的創新技術在該領域不斷涌現，在促使用戶側綜合能源系統自身不斷提升發展的同時，也在深刻改變著整個人類社會的用能方式；另一方面，用戶側擁有大量的靈活調控資源，將其有效挖掘、利用和釋放后，將可能徹底改變社會能源系統傳統“源隨荷動”的運行控制模式，從而促進整個社會能源系統的變革發展。

《用戶側綜合能源系統》一書將結合作者所在團隊近期的一些研究進展，探討該領域的一些熱點問題。

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用戶側綜合能源系統購買

賈宏杰, 余曉丹 著

北京: 科學出版社, 2026. 6

(微電網與智慧能源叢書)

ISBN 978-7-03-085199-4

本書重點探討用戶側綜合能源系統的一些研究主題，包括多能流分析、多能流優化規劃及最優運行、可靠性和韌性、靈活調控資源挖掘利用、用戶側端對端能量交易、綜合能源系統集成方法等內容，以期引起讀者對該領域研究工作的關注，并希望讀者通過本書對用戶側綜合能源系統有一個基本認知。本書章節安排如下。

• 第1 章從人類社會能源演進的角度，探討了構建綜合能源系統的必要性，討論了綜合能源系統領域的一些關注點，并引出用戶側綜合能源系統概念。

• 第2 章重點討論用戶側綜合能源系統的穩態多能流分析模型和計算方法，包括用戶側綜合能源系統多能流分析的實現思路，電力、燃氣、供熱及耦合環節的適用分析模型，多能流分析計算方法等。

• 第3 章在用戶側綜合能源系統穩態能流計算基礎上，討論用戶側綜合能源系統的多能流優化和最優運行問題，包括多能流優化分析的基本思路、適用模型和求解方法，日前優化調度以及在最優運行中的不確定性因素處理方法等。

• 第4 章針對園區綜合能源系統這一具體對象，探討用戶側綜合能源系統的優化規劃問題，包括設備模型和系統規劃模型構建、綜合能源系統多階段規劃、隨機因素的考慮、綜合能源系統改造升級等內容。

• 第5 章探討用戶側綜合能源系統的可靠性及分析方法，包括電力系統和綜合能源系統的可靠性概念、綜合能源系統可靠性指標及常用計算方法、提高可靠性分析計算效率的影響增量方法等。

• 第6 章討論用戶側綜合能源系統韌性分析和增強技術，包括韌性概念發展及演進、工程領域韌性理論及常用模型、綜合能源系統極端事件適用分析模型、綜合能源系統韌性評估及韌性增強措施等。

• 第7 章討論用戶側綜合能源系統中靈活調節資源的挖掘及聚合調控方法，以期有效釋放其蘊含的靈活調控能力，涉及電熱泵、建筑樓宇、電動汽車三類靈活調控資源，將討論其調控模型的構建、適用調控策略、多類調控資源協調運用等。

• 第8 章討論適用于城鎮社區微網系統的端對端能量交易機制和策略，涉及端對端能量交易基本原理、集中式端對端能量交易、分布式端對端能量交易、端對端能量交易中的能量平衡服務商及其交易策略等。

• 第9 章首先從系統集成的角度，探討適用于綜合能源系統的集成模型，包括基于集成價值的系統集成模型、框架及求解方法；其次將系統集成的理念和框架，用于綜合能源系統的優化規劃和運行調度，以適應復雜的優化場景和多變的周圍環境。

• 第10 章對本書內容進行總結并對未來研究進行展望。

本書相關內容獲得國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金項目、973計劃前期研究專項項目、863計劃項目的共同資助，在此表示感謝。

本文摘編自《用戶側綜合能源系統》（賈宏杰, 余曉丹著. 北京: 科學出版社, 2026. 6）一書“前言”“第1 章 用戶側綜合能源系統概述”，有刪減修改，標題為編者所加。

(微電網與智慧能源叢書)

ISBN 978-7-03-085199-4

責任編輯：范運年 王楠楠

本書重在闡述用戶側綜合能源系統研究中涉及的一些基本概念、適用模型、關鍵問題、相關理論與方法。在簡要回顧人類社會用能方式及能源系統發展歷程基礎上，引出用戶側綜合能源系統的基本概念，進而分析用戶側綜合能源系統在優化規劃、運行調控、市場交易等方面的一些關注點。內容涉及用戶側綜合能源系統的多能流建模、多能流分析與優化、優化規劃、可靠性、韌性、靈活調控資源挖掘、端對端能量交易、集成等。

本書可作為高等院校電氣工程專業的研究生和高年級本科生的參考，也可作為從事用戶側綜合 能源系統研究的相關技術人員的參考資料。

（本文編輯：劉四旦）

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