本發明涉及能源站選址技術領域,尤其涉及一種能源站選址方法及裝置。
背景技術:
能源站通常由鍋爐、冷機、換熱器、水泵、冷卻塔、閥門、管路等組成,用于利用周邊的可利用能源為用能建筑物提供能量,滿足用能建筑物的冷、熱、電等用能需求。能源站的位置影響著能源輸配系統投資和能源輸配損耗,因此,能源站選址至關重要。
在現有技術中,能源站選址主要依據工程經驗、項目背景、客戶需求等,結合一定的經濟評估,例如用地經濟評估、實施經濟評估等進行設計的,多依賴于規劃設計師的項目經驗,選取經驗負荷中心,隨機性強,大多采用盲目估算或甲方指定的方式進行選址,而根據該選址方式部署能源站后將會存在輸配損耗高,實際運行經濟成本高等問題。
技術實現要素:
本發明實施例提供一種能源站選址方法及裝置,用以解決現有能源站能源輸配損耗高,實際運行經濟成本高的問題。
為達到上述目的,本發明實施例公開了一種能源站選址方法,應用于電子設備,包括:
將規劃設計區域內的用能建筑物劃分到多個建筑物組中,每個建筑物組包括至少兩個用能建筑物,每個用能建筑物可以位于不同的建筑物組中,針對每個建筑物組,采用負荷距的方法,確定每個建筑物組針對每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,并根據確定的每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,通過全生命周期成本LCC輸配成本最低分析方法,確定每種用能需求方式對應的第二負荷中心的位置;根據每種用能需求方式的用能量,及對應的每個第二負荷中心的位置,確定第一目標負荷中心的位置;
針對為所述規劃設計區域內供能的已部署的供能設施,將供能方式相同的供能設施劃分為一個供能設施組,針對每個供能設施組,采用負荷距的方法,確定每個供能設施組對應的第三負荷中心的位置;根據每種供能方式對應的供能量,及對應每個第三負荷中心的位置,確定第二目標負荷中心的位置;
根據所述規劃設計區域內的用能建筑物的總用能量,及為所述規劃設計區域內供能的已部署的供能設施的總供能量,及所述第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,確定待確定的能源站的位置。
進一步地,所述確定每個供能設施組對應的第三負荷中心的位置之后,所述方法還包括:
針對每個供能設施組對應的供能方式,根據該供能方式對應的第三負荷中心的位置,確定在所述第三負荷中心的位置部署能源站,向相應的用能建筑物以該供能方式進行供能的第一初始投資費用、第一運行及維護費用、第一固定成本凈殘值、第一折現率和第一使用年限;采用LCC分析方法及該供能方式進行供能的第一初始投資費用、第一運行及維護費用、第一固定成本凈殘值、第一折現率和第一使用年限,確定該第三負荷中心的位置對應的第一LCC值;判斷該第一LCC值是否小于該供能方式對應的LCC閾值,如果是,并且所述第三負荷中心的位置允許建設能源站,則確定所述第三負荷中心的位置合理,進行后續步驟。
進一步地,當確定所述第三負荷中心的位置不合理時,所述方法還包括:
在所述第三負荷中心的位置設定距離范圍內,選擇多個待選位置,針對每個待選位置,確定在該待選位置部署能源站,向相應的用能建筑物以該供能方式進行供能的第二初始投資費用、第二運行及維護費用、第二固定成本凈殘值、第二折現率和第二使用年限;采用LCC分析方法及供能方式進行供能的第二初始投資費用、第二運行及維護費用、第二固定成本凈殘值、第二折現率和第二使用年限,確定該待選位置對應的第二LCC值;選取第二LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值的待選位置,在選取的待選位置中將允許建設能源站并且第二LCC值最小的待選位置更新為該供能設施組對應的第三負荷中心的位置。
進一步地,所述根據每種用能需求方式的用能量,及對應的每個第二負荷中心的位置,確定第一目標負荷中心的位置包括:
根據每種用能需求方式的用能量,確定每種用能需求方式對應的第一權重值,其中用能量越大第一權重值越大;
根據確定的每種用能需求方式對應的第一權重值,及每種供能需求方式對應的第二負荷中心的位置,確定第一目標負荷中心的位置。
進一步地,所述根據每種供能方式對應的供能量,及對應每個第三負荷中心的位置,確定第二目標負荷中心的位置包括:
根據每種供能方式的供能量,確定每種供能方式對應的第二權重值,其中供能量越大第二權重值越大;
根據確定的每種供能方式對應的第二權重值,及每種供能方式對應的第三負荷中心的位置,確定第二目標負荷中心的位置。
進一步地,所述根據所述規劃設計區域內的用能建筑物的總用能量,及為所述規劃設計區域內供能的已部署的供能設施的總供能量,及所述第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,確定待確定的能源站的位置包括:
根據所述用能建筑物的總用能量及所述已部署的供能設施的總供能量,確定第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置的第三權重值,其中所述總用能量和總供能量的數值越大,第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置的第三權重值越大;
根據第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,及第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置對應的第三權重值,確定待確定的能源站的位置。
進一步地,所述根據確定的每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,通過全生命周期成本LCC輸配成本最低分析方法,確定每種用能需求方式對應的第二負荷中心的位置包括:
針對每種用能需求方式對應的每個第一負荷中心的位置,確定在所述第一負荷中心的位置部署能源站,向相應的用能建筑物以該用能需求方式對應的供能方式進行供能的第三初始投資費用、第三運行及維護費用、第三固定成本凈殘值、第三折現率和第三使用年限;采用LCC分析方法及該供能方式進行供能的第三初始投資費用、第三運行及維護費用、第三固定成本凈殘值、第三折現率和第三使用年限,確定該第一負荷中心的位置對應的第三LCC值;選取第三LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值的對應的第一負荷中心的位置,在選取的第一負荷中心的位置中將允許建設能源站并且第三LCC值最小的第一負荷中心的位置確定為該用能需求方式對應的第二負荷中心的位置。
進一步地,當不存在小于所述供能方式對應的LCC閾值的第三LCC值,或小于所述供能方式對應的LCC閾值的第三LCC值對應的第一負荷中心的位置不允許建設能源站時,所述方法還包括:
針對所述供能方式對應的用能需求方式,及每個用能建筑物在設定時間長度內的每個時間段在該用能需求方式下的用能量,采用負荷距的方法,確定每個時間段對應的第四負荷中心的位置;
針對每個時間段對應的第四負荷中心的位置,及設定的區域大小,確定第四負荷中心的位置所在的密集區域;
根據該密集區域中包含的每個第四負荷中心的位置,通過LCC輸配成本最低分析方法,確定密集區域中包含的每個第四負荷中心的位置對應的第四LCC值;
選取第四LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值的對應的第四負荷中心的位置,在選取的第四負荷中心的位置中將允許建設能源站的第四LCC值最小的第四負荷中心的位置確定為該用能需求方式對應的第二負荷中心的位置。
另一方面,本發明實施例提供了一種能源站選址裝置,所述裝置包括:
第一確定模塊,用于將規劃設計區域內的用能建筑物劃分到多個建筑物組中,每個建筑物組包括至少兩個用能建筑物,每個用能建筑物可以位于不同的建筑物組中,針對每個建筑物組,采用負荷距的方法,確定每個建筑物組針對每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,并根據確定的每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,通過全生命周期成本LCC輸配成本最低分析方法,確定每種用能需求方式對應的第二負荷中心的位置;根據每種用能需求方式的用能量,及對應的每個第二負荷中心的位置,確定第一目標負荷中心的位置;
第二確定模塊,用于針對為所述規劃設計區域內供能的已部署的供能設施,將供能方式相同的供能設施劃分為一個供能設施組,針對每個供能設施組,采用負荷距的方法,確定每個供能設施組對應的第三負荷中心的位置;根據每種供能方式對應的供能量,及對應每個第三負荷中心的位置,確定第二目標負荷中心的位置;
第三確定模塊,用于根據所述規劃設計區域內的用能建筑物的總用能量,及為所述規劃設計區域內供能的已部署的供能設施的總供能量,及所述第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,確定待確定的能源站的位置。
進一步地,所述第二確定模塊,還用于確定每個供能設施組對應的第三負荷中心的位置之后,針對每個供能設施組對應的供能方式,根據該供能方式對應的第三負荷中心的位置,確定在所述第三負荷中心的位置部署能源站,向相應的用能建筑物以該供能方式進行供能的第一初始投資費用、第一運行及維護費用、第一固定成本凈殘值、第一折現率和第一使用年限;采用LCC分析方法及該供能方式進行供能的第一初始投資費用、第一運行及維護費用、第一固定成本凈殘值、第一折現率和第一使用年限,確定該第三負荷中心的位置對應的第一LCC值;判斷該第一LCC值是否小于該供能方式對應的LCC閾值,如果是,并且所述第三負荷中心的位置允許建設能源站,則確定所述第三負荷中心的位置合理。
進一步地,所述第二確定模塊,還用于當確定所述第三負荷中心的位置不合理時,在所述第三負荷中心的位置設定距離范圍內,選擇多個待選位置,針對每個待選位置,確定在該待選位置部署能源站,向相應的用能建筑物以該供能方式進行供能的第二初始投資費用、第二運行及維護費用、第二固定成本凈殘值、第二折現率和第二使用年限;采用LCC分析方法及供能方式進行供能的第二初始投資費用、第二運行及維護費用、第二固定成本凈殘值、第二折現率和第二使用年限,確定該待選位置對應的第二LCC值;選取第二LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值的待選位置,在選取的待選位置中將允許建設能源站并且第二LCC值最小的待選位置更新為該供能設施組對應的第三負荷中心的位置。
進一步地,所述第一確定模塊,具體用于根據每種用能需求方式的用能量,確定每種用能需求方式對應的第一權重值,其中用能量越大第一權重值越大;根據確定的每種用能需求方式對應的第一權重值,及每種供能需求方式對應的第二負荷中心的位置,確定第一目標負荷中心的位置。
進一步地,所述第二確定模塊,具體用于根據每種供能方式的供能量,確定每種供能方式對應的第二權重值,其中供能量越大第二權重值越大;根據確定的每種供能方式對應的第二權重值,及每種供能方式對應的第三負荷中心的位置,確定第二目標負荷中心的位置。
進一步地,所述第三確定模塊,具體用于根據所述用能建筑物的總用能量及所述已部署的供能設施的總供能量,確定第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置的第三權重值,其中所述總用能量和總供能量的數值越大,第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置的第三權重值越大;根據第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,及第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置對應的第三權重值,確定待確定的能源站的位置。
進一步地,所述第一確定模塊,具體用于針對每種用能需求方式對應的每個第一負荷中心的位置,確定在所述第一負荷中心的位置部署能源站,向相應的用能建筑物以該用能需求方式對應的供能方式進行供能的第三初始投資費用、第三運行及維護費用、第三固定成本凈殘值、第三折現率和第三使用年限;采用LCC分析方法及該供能方式進行供能的第三初始投資費用、第三運行及維護費用、第三固定成本凈殘值、第三折現率和第三使用年限,確定該第一負荷中心的位置對應的第三LCC值;選取第三LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值的對應的第一負荷中心的位置,在選取的第一負荷中心的位置中將允許建設能源站并且第三LCC值最小的第一負荷中心的位置確定為該用能需求方式對應的第二負荷中心的位置。
進一步地,所述第一確定模塊,還用于當不存在小于所述供能方式對應的LCC閾值的第三LCC值,或小于所述供能方式對應的LCC閾值的第三LCC值對應的第一負荷中心的位置不允許建設能源站時,針對所述供能方式對應的用能需求方式,及每個用能建筑物在設定時間長度內的每個時間段在該用能需求方式下的用能量,采用負荷距的方法,確定每個時間段對應的第四負荷中心的位置;針對每個時間段對應的第四負荷中心的位置,及設定的區域大小,確定第四負荷中心的位置所在的密集區域;根據該密集區域中包含的每個第四負荷中心的位置,通過LCC輸配成本最低分析方法,確定密集區域中包含的每個第四負荷中心的位置對應的第四LCC值;選取第四LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值的對應的第四負荷中心的位置,在選取的第四負荷中心的位置中將允許建設能源站的第四LCC值最小的第四負荷中心的位置確定為該用能需求方式對應的第二負荷中心的位置。
本發明實施例提供一種能源站選址方法及裝置,所述方法包括:將規劃設計區域內的用能建筑物劃分到多個建筑物組中,每個建筑物組包括至少兩個用能建筑物,每個用能建筑物可以位于不同的建筑物組中,針對每個建筑物組,采用負荷距的方法,確定每個建筑物組針對每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,并根據確定的每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,通過全生命周期成本LCC輸配成本最低分析方法,確定每種用能需求方式對應的第二負荷中心的位置;根據每種用能需求方式的用能量,及對應的每個第二負荷中心的位置,確定第一目標負荷中心的位置;針對為所述規劃設計區域內供能的已部署的供能設施,將供能方式相同的供能設施劃分為一個供能設施組,針對每個供能設施組,采用負荷距的方法,確定每個供能設施組對應的第三負荷中心的位置;根據每種供能方式對應的供能量,及對應每個第三負荷中心的位置,確定第二目標負荷中心的位置;根據所述規劃設計區域內的用能建筑物的總用能量,及為所述規劃設計區域內供能的已部署的供能設施的總供能量,及所述第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,確定待確定的能源站的位置。由于在本發明實施例中,電子設備可以根據建筑物組確定每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,通過LCC輸配成本最低分析方法,確定第二負荷中心的位置,進而根據每種用能需求方式的用能量,確定第一目標負荷中心的位置;根據供能設施,確定每種供能方式對應的供能量,確定第二目標負荷中心的位置;根據用能建筑物的總用能量,及供能設施的總供能量,及所述第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,確定待確定的能源站的位置。因此,本發明實施例中確定的能源站的位置綜合考慮到了用能建筑物總用能量和供能設施的總供能量之間的供需關系,因為根據本發明實施例提供的方法確定的能源站的位置,能夠有效降低能源輸配損耗,從而節省大量的經濟成本。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域的普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例1提供的一種能源站選址過程示意圖;
圖2為本發明實施例提供的確定用能建筑物信息示意圖;
圖3為本發明實施例提供的確定第一負荷中心的位置示意圖;
圖4為本發明實施例提供的確定第二負荷中心的位置示意圖;
圖5為本發明實施例提供的確定第三負荷中心的位置示意圖;
圖6為本發明實施例提供的確定多個待選位置示意圖;
圖7為本發明實施例提供的確定第一目標負荷中心的位置示意圖;
圖8為本發明實施例提供的確定第二目標負荷中心的位置示意圖;
圖9為本發明實施例提供的確定能源站的位置示意圖;
圖10為本發明實施例提供的確定密集區域示意圖;
圖11為本發明實施例提供的一種能源站選址裝置結構示意圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部份實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本發明保護的范圍。
實施例1:
圖1為本發明實施例提供的一種能源站選址過程示意圖,該過程包括以下步驟:
S101:將規劃設計區域內的用能建筑物劃分到多個建筑物組中,每個建筑物組包括至少兩個用能建筑物,每個用能建筑物可以位于不同的建筑物組中,針對每個建筑物組,采用負荷距的方法,確定每個建筑物組針對每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,并根據確定的每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,通過全生命周期成本LCC輸配成本最低分析方法,確定每種用能需求方式對應的第二負荷中心的位置;根據每種用能需求方式的用能量,及對應的每個第二負荷中心的位置,確定第一目標負荷中心的位置。
本發明實施例提供的一種能源站選址方法應用于電子設備,所述電子設備包括PC、智能電視及手機等。
具體的,在電子設備中保存有每個用能建筑物的位置信息,該位置信息可以是該用能建筑物的經緯度信息。當在規劃設計區域內進行能源站選址時,根據該規劃設計區域的位置信息,可以確定位于該規劃設計區域內的用能建筑物,并確定每個用能建筑物在該規劃設計區域內的具體位置。
確定了每個規劃設計區域包含的用能建筑物后,可以將該用能建筑物劃分為多個建筑物組,每個建筑物組中包括至少兩個用能建筑物,在將用能建筑物劃分為多個建筑物組時,可以任意劃分,也可以根據用能建筑物的類型,或者用能建筑物的位置劃分等,只要劃分后每個建筑物組包括至少兩個用能建筑物即可,并且不同的用能建筑物可以位于不同的建筑物組中。
另外,在電子設備中還針對每個用能建筑物保存有該用能建筑物的實際用能面積、用能需求方式等信息。當然針對每個用能建筑物還可以保存其類型信息,該類型信息可以是酒店、居住、醫院、辦公及商業等信息。根據用能建筑物的用能面積,及每種用能需求方式對應的負荷,即可確定該用能建筑物在該用能需求方式下對應的用能量。
確定了每個建筑物組后,針對該建筑物組中包含的每個用能建筑物的位置信息,及每個用能建筑物在每種用能需求方式下對應的用能量,采用負荷距的方法,可以確定每個建筑物組針對每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置。并針對每種用能需求方式,根據該用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,通過全生命周期成本(LCC)輸配成本最低分析方法,確定每種用能需求方式對應的第二負荷中心的位置,最后根據每種用能需求方式的用能量,及對應的每個第二負荷中心的位置,確定第一目標負荷中心的位置。
S102:針對為所述規劃設計區域內供能的已部署的供能設施,將供能方式相同的供能設施劃分為一個供能設施組,針對每個供能設施組,采用負荷距的方法,確定每個供能設施組對應的第三負荷中心的位置;根據每種供能方式對應的供能量,及對應每個第三負荷中心的位置,確定第二目標負荷中心的位置。
在規劃設計區域內進行能源站選址時,可能該規劃設計區域內已經部署了供能設施,同樣的在電子設備中保存了每個供能設施的位置信息,該位置信息可以是該供能設施的經緯度信息。當在規劃設計區域內進行能源站選址時,根據該規劃設計區域的位置信息,可以確定位于該規劃設計區域內的已部署的供能設施,并確定每個供能設施在該規劃設計區域內的具體位置。
確定了每個規劃設計區域內包含的供能設施后,可以將該供能設施劃分為多個供能設施組,在將該供能設施劃分為多個供能設施組時,可以根據供能設施的供能方式劃分,即將供能方式相同的供能設施劃分為一個供能設施組。
具體的,在電子設備中還針對每個供能設施保存有該供能設施的供能方式、供能量的相關信息等,例如,對于供能方式為供電方式,其保存有太陽能供電,而對于太陽能供電,太陽能光伏采用屋頂安裝,電子設備中保存有屋頂可鋪裝面積,根據屋頂可鋪裝面積,可計算該供能方式的供能量;對于供能方式為供熱方式,其保存有地熱能供熱,對于地熱能供熱,電子設備中保存有該供能設施的綠地面積、地質條件和埋管間距等信息,根據綠地面積、地質條件和埋管間距等信息可計算該供能方式的供能量。
針對已部署的供能設施,計算已部署的供能設施對應的供能量的過程屬于現有技術,在本發明實施例中,對此過程不再進行贅述。
確定了位于規劃設計區域內的每個供能設施組后,針對每個供能設施組中包含的每個供能設施的位置信息,及每個供能設施的供能量,采用負荷距的方法確定每個供能設施組對應的第三負荷中心的位置,然后根據每種供能方式對應的供能量,及對應每個第三負荷中心的位置,確定第二目標負荷中心的位置。
S103:根據所述規劃設計區域內的用能建筑物的總用能量,及為所述規劃設計區域內供能的已部署的供能設施的總供能量,及所述第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置。
電子設備將規劃設計區域內的用能建筑物的用能量相加,確定用能建筑物的總用能量,將為所述規劃設計區域內供能的已部署的供能設施的供能量相加,確定供能設施的總供能量。根據所述用能建筑物的總用能量和供能設施的總供能量,及所述第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,確定待確定的能源站的位置。
具體的,可以根據總用能量和總供能量的大小,確定該第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置對應的第一權重值和第二權重值,其中,根據總用能量和總供能量的大小,確定第一權重值和第二權重值時,可以針對能量的大小設置不同的能量區間對應的權重值大小,根據該總用能量和總供能量所對應的能量區間,確定第一權重值和第二權重值。
由于在本發明實施例中,電子設備可以根據建筑物組確定每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,通過LCC輸配成本最低分析方法,確定第二負荷中心的位置,進而根據每種用能需求方式的用能量,確定第一目標負荷中心的位置;根據供能設施,確定每種供能方式對應的供能量,確定第二目標負荷中心的位置;根據用能建筑物的總用能量,及供能設施的總供能量,及所述第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,確定待確定的能源站的位置。因此,本發明實施例中確定的能源站的位置綜合考慮到了用能建筑物總用能量和供能設施的總供能量之間的供需關系,因為根據本發明實施例提供的方法確定的能源站的位置,能夠有效降低能源輸配損耗,從而節省大量的經濟成本。
在本發明實施例中,在確定第一負荷中心的位置時,采用的是負荷距的方法,該方法中針對每個建筑物組,確定該建筑物組針對每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置。具體的在確定時,針對每個建筑物組,在每種用能需求方式下,確定該建筑物組中每個用能建筑在該用能需求方式下的用能量,并根據該建筑物組中每個用能建筑的位置信息,確定該建筑物組針對該用能需求方式對應的第一負荷中心的位置。
下面以一個具體的示例進行說明。針對進行能源選址的規劃設計區域,位于該規劃設計區域內的用能建筑物已知,并且每個用能建筑物在該規劃設計區域內的位置已知。為了方便計算,可以針對該規劃設計區域,建立相對坐標系,根據每個用能建筑物的位置確定在該相對坐標系中的坐標。如圖2所示,該規劃設計區域為圖2中所示的矩形區域,以該規劃設計區域中心為坐標原點建立相對坐標系,該規劃設計區域內的用能建筑物包括辦公建筑、酒店建筑、醫院建筑、商業建筑和居民建筑,每個用能建筑物在該相對坐標系中的坐標如圖2所示,依次為(50,250)、(300,250)、(100,-200)、(-230,-200)和(-240,220)。根據用能建筑物的用能面積,及每種用能需求方式對應的負荷,即可確定該用能建筑物在該用能需求方式下對應的用能量。用能需求方式包括用冷需求方式、用熱需求方式、用電需求方式,以圖2中的辦公建筑為例,辦公建筑空調面積2000平米,負荷指標為冷負荷110W/m2,熱負荷110W/m2,電負荷220W/m2,進而得到冷、熱、電用能量為220kW,220kW,440kW。進而,依次確定的酒店建筑的冷、熱、電用能量為240kW,200kW,480kW,醫院建筑的冷、熱、電用能量為200kW,240kW,400kW,商業建筑的冷、熱、電用能量為220kW,220kW,440kW,居民建筑的冷、熱、電用能量為120kW,120kW,240kW。
確定了規劃設計區域內的用能建筑物的坐標和用能量,并且將該用能建筑物劃分為多個建筑物組,每個建筑物組中包括至少兩個用能建筑物,采用負荷距的方法,可以確定每個建筑物組針對每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置。
如下為本發明實施例中采用負荷距的方法,確定每個建筑物組針對每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置的具體方法:
式中:si(i=1,2,3…n)為建筑物組中各用能建筑物的用能量;
xi(i=1,2,3…n)為建筑物組中各用能建筑物的橫坐標;
yi(i=1,2,3…n)為建筑物組中各用能建筑物的縱坐標;
X0,Y0為確定的第一負荷中心的橫坐標和縱坐標。
下面以一個例子進行說明。在上述圖2的基礎上,將辦公建筑、酒店建筑和醫院建筑劃分到一個建筑物組中,用能需求方式為用冷需求方式,確定用能需求方式為用冷需求方式時該建筑物組對應的第一負荷中心的位置。如圖3所示,辦公建筑的冷用能量為220KW,坐標為(50,250),酒店建筑的冷用能量為240KW,坐標為(300,250),醫院建筑的冷用能量為200KW,坐標為(100,-200),根據該建筑物組中辦公建筑、酒店建筑和醫院建筑的冷用能量和坐標,利用上述負荷距公式,可確定該建筑物組在用能需求方式為用冷需求方式時對應的第一負荷中心的位置,如圖3中所示位于該建筑物組對應區域內的圓圈所示的第一負荷中心的位置。
根據上述方法,根據每個建筑物組針對每種用能需求方式,都可以確定出一個第一負荷中心的位置。之后,針對每種用能需求方式,根據該用能需求方式對應的每個第一負荷中心的位置,通過全生命周期成本(LCC)輸配成本最低分析方法,確定每種用能需求方式對應的第二負荷中心的位置。
具體的,在針對每種用能需求方式確定第二負荷中心的位置時,采用了LCC分析方法,該LCC分析方法如下公式所示:
式中:LCC—全生命周期成本;
IC—初始投資費用;
OC—運行及維護費用;
RC—固定成本凈殘值;
X—折現率;
t—使用年限。
在根據該LCC分析方式,確定每種用能需求方式對應的第二負荷中心的位置時,首先針對該用能需求方式,確定每個建筑物組針對該用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,確定在該第一負荷中心的位置部署能源站,向相應的用能建筑物以該用能需求方式進行供能的LCC值,根據每個LCC值,確定該用能需求方式對應的第二負荷中心的位置。
以用能需求方式為用冷需求方式為例進行說明,如圖4所示,辦公建筑的冷用能量為220KW,坐標為(50,250),酒店建筑的冷用能量為240KW,坐標為(300,250),醫院建筑的冷用能量為200KW,坐標為(100,-200),商業建筑的冷用能量為220KW,坐標為(-230,-200),居住建筑的冷用能量為120KW,坐標為(-240,220),將規劃設計區域內的用能建筑物劃分為6個建筑物組,針對每個建筑物組,采用負荷距的方法,確定每個建筑物組在該用能需求方式為用冷需求方式時對應的6個第一負荷中心的位置。針對每一個第一負荷中心的位置,通過LCC輸配成本最低分析方法,確定用冷需求方式對應的第二負荷中心的位置,如圖4中正方形和圓圈組合圖標所示的位置。
在本發明實施例中,在確定第三負荷中心的位置時,采用的是負荷距的方法,該方法中針對每個供能設施組,確定該供能設施組對應的第三負荷中心的位置。具體的在確定時,針對每個供能設施組,確定該供能設施組中每個供能設施的供能量,并根據該供能設施組中每個供能設施的位置信息,確定該供能設施組對應的第三負荷中心的位置。
如下為本發明實施例中采用負荷距的方法,確定每個供能設施組對應的第三負荷中心的位置的具體方法:
式中:si(i=1,2,3…n)各供能設施的供能量;
xi(i=1,2,3…n)各供能設施的橫坐標;
yi(i=1,2,3…n)各供能設施的縱坐標;
X0,Y0為確定的第三負荷中心的橫坐標和縱坐標。
下面以一個具體的示例進行說明。針對進行能源選址的規劃設計區域,位于該規劃設計區域內的供能設施已知,并且每個供能設施在該規劃設計區域內的位置已知。為了方便計算,可以針對該規劃設計區域,建立相對坐標系,根據每個供能設施的位置確定在該相對坐標系中的坐標。如圖5所示,該規劃設計區域為圖5中所示的矩形區域,以該規劃設計區域中心為坐標原點建立相對坐標系,該規劃設計區域內的供能設施包括兩個太陽能光伏和兩個地源熱泵,每個供能設施在相對坐標系中的坐標如圖5所示,依次為(250,250),(300,-250),(-100,-200),(-150,220)。根據電子設備中保存的屋頂可鋪裝面積,可計算太陽能光伏的供能量,根據電子設備中保存的綠地面積、地質條件和埋管間距等信息可計算地源熱泵的供能量。由此確定出的供能設施的供能量依次為:400KW,200KW,250KW,150KW。
確定了規劃設計區域內的供能設施的坐標和供能量,將供能方式相同的供能設施劃分為一個供能設施組,如圖5所示,將兩個太陽能光伏劃分為一個供能設施組,將兩個地源熱泵劃分為一個供能設施組,采用負荷距的方法,可以確定每個供能設施組對應的第三負荷中心的位置。如圖5所示,兩個太陽能光伏的供能量分別為400KW,200KW,對應的坐標為(250,250),(300,-250),兩個地源熱泵的供能量分別為250KW,150KW,對應的坐標為(-100,-200),(-150,220)。根據兩個供能設施組中的太陽能光伏和地源熱泵,利用負荷距的方法,可確定每個供能設施組對應的第三負荷中心的位置,如圖5中圓圈圖標所示的位置。
根據上述方法,根據每個供能設施組,都可以確定出一個第三負荷中心的位置。之后,根據每種供能方式對應的供能量,及對應每個第三負荷中心的位置,確定第二目標負荷中心的位置。
實施例2:
在本發明上述實施例的基礎上,為了準確的確定每個供能設施組對應的第三負荷中心的位置,在本發明實施例中,所述確定每個供能設施組對應的第三負荷中心的位置之后,所述方法還包括:
針對每個供能設施組對應的供能方式,根據該供能方式對應的第三負荷中心的位置,確定在所述第三負荷中心的位置部署能源站,向相應的用能建筑物以該供能方式進行供能的第一初始投資費用、第一運行及維護費用、第一固定成本凈殘值、第一折現率和第一使用年限;采用LCC分析方法及該供能方式進行供能的第一初始投資費用、第一運行及維護費用、第一固定成本凈殘值、第一折現率和第一使用年限,確定該第三負荷中心的位置對應的第一LCC值;判斷該第一LCC值是否小于該供能方式對應的LCC閾值,如果是,并且所述第三負荷中心的位置允許建設能源站,則確定所述第三負荷中心的位置合理,進行后續步驟。
因為供能設施組是按照供能方式進行劃分的,每個供能設施組中包含的供能設施的供能方式相同,當確定了供能設施組對應的第三負荷中心的位置后,可以根據每種供能方式對應的供能量,及對應每個第三負荷中心的位置,確定第二目標負荷中心的位置。該第二目標負荷中心的位置可以進行后續能源站位置的確定,但是該第三負荷中心的位置確定的是否合理,對后續能源位置的確定有很大影響。
在本發明實施例中為了保證確定的第二目標負荷中心的位置的準確性,從而保證后續能源站選址的準確性,在本發明實施例中,針對每個供能設施組對應的供能方式,根據該供能方式對應的第三負荷中心的位置,采用LCC分析方法,確定第三負荷中心的位置合理。具體的LCC分析方法如下公式所示:
式中:LCC—全生命周期成本;
IC—初始投資費用;
OC—運行及維護費用;
RC—固定成本凈殘值;
X—折現率;
t—使用年限。
在根據LCC方法,確定每個第三負荷中心的位置是否合理時,假設在所述第三負荷中心的位置部署能源站,確定所述能源站向相應的用能建筑物以該供能方式進行供能的第一初始投資費用、第一運行及維護費用、第一固定成本凈殘值、第一折現率和第一使用年限,采用LCC分析方法及該供能方式進行供能的第一初始投資費用、第一運行及維護費用、第一固定成本凈殘值、第一折現率和第一使用年限,確定該第三負荷中心的位置對應的第一LCC值。
電子設備中保存有該供能方式對應的LCC閾值,該供能方式對應的LCC閾值可以為根據經驗確定的LCC值,也可以是根據傳統方法設置能源站的位置,進而確定的LCC值。判斷該第一LCC值是否小于該供能方式對應的LCC閾值,如果是,并且所述第三負荷中心的位置允許建設能源站,則確定所述第三負荷中心的位置合理,進而根據每種供能方式對應的供能量,及對應每個第三負荷中心的位置,確定第二目標負荷中心的位置。
在本發明上述實施例的基礎上,對于確定的第三負荷中心的位置有可能出現不合理的情況,即第一LCC值不小于該供能方式對應的LCC閾值,或小于所述供能方式對應的LCC閾值的第一LCC值對應的第三負荷中心的位置不允許建設能源站時,在本發明實施例中,進一步地,為了準確的確定出該供能設施組對應的第三負荷中心的位置,當確定所述第三負荷中心的位置不合理時,所述方法還包括:
在所述第三負荷中心的位置設定距離范圍內,選擇多個待選位置,針對每個待選位置,確定在該待選位置部署能源站,向相應的用能建筑物以該供能方式進行供能的第二初始投資費用、第二運行及維護費用、第二固定成本凈殘值、第二折現率和第二使用年限;采用LCC分析方法及供能方式進行供能的第二初始投資費用、第二運行及維護費用、第二固定成本凈殘值、第二折現率和第二使用年限,確定該待選位置對應的第二LCC值;選取第二LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值的待選位置,在選取的待選位置中將允許建設能源站并且第二LCC值最小的待選位置更新為該供能設施組對應的第三負荷中心的位置。
當針對某一供能設施組,確定該供能設施組對應的第三負荷中心的位置不合理時,在本發明實施例中在第三負荷中心的位置設定距離范圍內,選擇多個待選位置。在選擇多個待選位置時,可以如圖6所示,以第三負荷中心的位置為圓心,設定距離為半徑的圓形區域內確定多個待選位置,例如可以是8個、10個等。針對每個待選位置,及LCC分析方法,確定該待選位置是否合理,具體的,假設在所述待選位置部署能源站,確定所述能源站向相應的用能建筑物以該供能方式進行供能的第二初始投資費用、第二運行及維護費用、第二固定成本凈殘值、第二折現率和第二使用年限,采用LCC分析方法及供能方式進行供能的第二初始投資費用、第二運行及維護費用、第二固定成本凈殘值、第二折現率和第二使用年限,確定該待選位置對應的第二LCC值。選取第二LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值的待選位置,在選取的待選位置中將允許建設能源站并且第二LCC值最小的待選位置更新為該供能設施組對應的第三負荷中心的位置。
由于在本發明實施例中,通過采用LCC分析方法及在每個第三負荷中心的位置允許建設能源站,判斷每個第三負荷中心的位置是否合理,因此使確定的每個供能設施組對應的第三負荷中心的位置更加準確。另外,當確定的第三負荷中心的位置不合理時,在該第三負荷中心的位置確定多個待選位置,根據該多個待選位置及LCC分析方法可以準確的確定出合理的第三負荷中心的位置。
實施例3:
在本發明實施例中,所述根據每種用能需求方式的用能量,及對應的每個第二負荷中心的位置,確定第一目標負荷中心的位置包括:
根據每種用能需求方式的用能量,確定每種用能需求方式對應的第一權重值,其中用能量越大第一權重值越大;
根據確定的每種用能需求方式對應的第一權重值,及每種供能需求方式對應的第二負荷中心的位置,確定第一目標負荷中心的位置。
具體的,根據確定的每種用能需求方式對應的第一權重值,及每種用能需求方式對應的第二負荷中心的位置,確定第一目標負荷中心的位置時,可以根據以下公式確定:
式中:X第一目標負荷中心,Y第一目標負荷中心為確定的第一目標負荷中心的橫、縱坐標信息;
Xi,Xj,Xk分別為用冷需求方式、用熱需求方式、用電需求方式對應的第二負荷中心的X軸坐標信息;
Yi,Yj,Yk分別為用冷需求方式、用熱需求方式、用電需求方式對應的第二負荷中心的Y軸坐標信息;
λ,η,分別為用冷需求方式、用熱需求方式、用電需求方式對應的第二負荷中心的第一權重值。
具體的,在確定第一權重值時,可以將每種用能需求方式的用能量占總用能量的比值作為每種用能需求方式對應的第一權重值。例如,對于用冷需求方式,用能量為1000KW,用熱需求方式,用能量為1000KW,用電需求方式,用能量為2000KW,則,計算出的用冷需求方式對應的第一權重值為0.25,用熱需求方式對應的第一權重值為0.25,用電需求方式對應的權重值為0.5。
還以上述實施例進行說明。如圖7所示,根據上述各實施例的描述,在規劃設計區域內,針對每種用能需求方式,對每個用能建筑物的用能量相加計算得出,用冷需求方式對應的冷用能量為1000KW,用熱需求方式對應的熱用能量為1000KW,用電需求方式對應的電用能量為2000KW,根據每種用能需求方式的用能量,確定出用冷需求方式、用熱需求方式和用電需求方式對應的第一權重值分別為0.25,0.25,0.5,用冷需求方式、用熱需求方式和用電需求方式對應的位置坐標依次為(200,-50),(-50,-100),(-80,120),根據用冷需求方式、用熱需求方式和用電需求方式的第一權重值和坐標,利用上述公式,可計算得出第一目標負荷中心的位置,如圖7中正方形圖標所示的位置。
由于在本發明實施例中,根據每種用能需求方式的用能量,確定每種用能需求方式對應的第一權重值,其中用能量越大第一權重值越大,考慮到了每種用能需求方式用能量占總用能量的比重,根據確定的每種用能需求方式對應的第一權重值,及每種供能需求方式對應的第二負荷中心的位置,采用加權平均的方法,確定第一目標負荷中心的位置,因此,使得確定第一目標負荷中心的位置更準確。
實施例4:
在本發明實施例中,所述根據每種供能方式對應的供能量,及對應每個第三負荷中心的位置,確定第二目標負荷中心的位置包括:
根據每種供能方式的供能量,確定每種供能方式對應的第二權重值,其中供能量越大第二權重值越大;
根據確定的每種供能方式對應的第二權重值,及每種供能方式對應的第三負荷中心的位置,確定第二目標負荷中心的位置。
具體的,根據確定的每種供能方式對應的第二權重值,及每種供能方式對應的第三負荷中心的位置,確定第二目標負荷中心的位置時,可以根據以下公式確定:
式中:X第二目標負荷中心,Y第二目標負荷中心為確定的第二目標負荷中心的坐標信息;
Xi,Xj,Xk分別為供冷方式、供熱方式和供電方式對應的第三負荷中心的X軸坐標信息;
Yi,Yj,Yk分別為供冷方式、供熱方式和供電方式對應的第三負荷中心的Y軸坐標信息;
λ,η,分別為供冷方式、供熱方式和供電方式對應的第三負荷中心的第二權重值。
具體的,在確定第二權重值時,可以將規劃設計區域內每種供能方式的供能量占總供能量的比值作為每種供能方式對應的第二權重值。例如,規劃設計區域內供熱方式對應的熱供能量為400KW,供電方式對應的電供能量為600KW,則計算出供熱方式對應的權重值為0.4,供電方式對應的權重值為0.6.
還以上述實施例進行說明。如圖8所示,根據上述各實施例的描述,在規劃設計區域內,針對每種供能方式,對每個供能設施的供能量相加計算得出,供熱方式對應的熱供能量為400KW,供電方式對應的電供能量為600KW,根據每種供能方式的供能量,確定出供熱方式對應的第二權重值為0.4,供電方式對應的第二權重值為0.6,供熱方式和供電方式對應的位置坐標分別為(-150,80),(200,50),根據供熱方式和供電方式對應的第二權重值和坐標,利用上述公式,可計算得出第二目標負荷中心的位置,如圖8中三角形圖標所示的位置。
由于在本發明實施例中,根據每種供能方式的供能量,確定每種供能方式對應的第二權重值,其中供能量越大第二權重值越大,考慮到了每種供能方式供能量占總供能量的比重,根據確定的每種供能方式對應的第二權重值,及每種供能方式對應的第三負荷中心的位置,采用加權平均的方法,確定第二目標負荷中心的位置,因此,準確的確定了第二目標負荷中心的位置。
實施例5:
在本發明實施例中,所述根據所述規劃設計區域內的用能建筑物的總用能量,及為所述規劃設計區域內供能的已部署的供能設施的總供能量,及所述第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,確定待確定的能源站的位置包括:
根據所述用能建筑物的總用能量及所述已部署的供能設施的總供能量,確定第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置的第三權重值,其中所述總用能量和總供能量的數值越大,第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置的第三權重值越大;
根據第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,及第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置對應的第三權重值,確定待確定的能源站的位置。
具體的,根據第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,及第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置對應的第三權重值,確定待確定的能源站的位置時,可以根據以下公式確定:
X能源站=Xi*λ+Xj*η
Y能源站=Yi*λ+Yj*η
式中:X能源站,Y能源站為確定的能源站的坐標信息;
Yi,Yj分別為第一目標負荷中心和第二目標負荷中心Y軸坐標信息;
Xi,Xj分別為第一目標負荷中心和第二目標負荷中心X軸坐標信息;
λ,η分別為第一目標負荷中心的位置的第三權重值和第二目標負荷中心的位置的第三權重值。
具體的,在確定第三權重值時,可以將用能建筑物的總用能量和已部署的供能設施的總供能量占所述總用能量與總供能量的和的比值作為第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置的第三權重值。例如,用能建筑物的總用能量為4000KW,已部署的供能設施的總供能量為1000KW,則,計算出的第一目標負荷中心的位置的第三權重值為0.8,第二目標負荷中心的位置的第三權重值為0.2。
還以上述實施例進行說明。如圖9所示,根據上述各實施例的描述,在規劃設計區域內,對每個用能建筑物的用能量相加計算得出,用能建筑物的總用能量為4000KW,對每個已部署的供能設施的供能量相加計算得出,供能設施的總供能量為1000KW,根據用能建筑物的總用能量和供能設施的總供能量,確定出用能建筑物對應的第一目標負荷中心的位置的第三權重值為0.8,第二目標負荷中心的位置的第三權重值為0.2,第一目標負荷中心的位置坐標為(50,-50),第二目標負荷中心的位置坐標為(50,60),根據第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,及第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置對應的第三權重值,確定待確定的能源站的位置,如圖9中實心圓點圖標所示的位置。
由于在本發明實施例中,根據所述用能建筑物的總用能量及所述已部署的供能設施的總供能量,確定第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置的第三權重值,其中所述總用能量和總供能量的數值越大,第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置的第三權重值越大,根據第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,及第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置對應的第三權重值,確定待確定的能源站的位置,考慮到了用能建筑物總用能量和已部署的供能設施總供能量之間的供需關系,因此,使得確定能源站位置更準確,進而,本發明實施例確定的能源站位置,使能源輸配損耗低,實際運行經濟性好。
實施例6:
在本發明上述實施例的基礎上,為了準確的確定每種用能需求方式對應的第二負荷中心的位置,在本發明實施例中,所述根據確定的每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,通過全生命周期成本LCC輸配成本最低分析方法,確定每種用能需求方式對應的第二負荷中心的位置包括:
針對每種用能需求方式對應的每個第一負荷中心的位置,確定在所述第一負荷中心的位置部署能源站,向相應的用能建筑物以該用能需求方式對應的供能方式進行供能的第三初始投資費用、第三運行及維護費用、第三固定成本凈殘值、第三折現率和第三使用年限;采用LCC分析方法及該供能方式進行供能的第三初始投資費用、第三運行及維護費用、第三固定成本凈殘值、第三折現率和第三使用年限,確定該第一負荷中心的位置對應的第三LCC值;選取第三LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值的對應的第一負荷中心的位置,在選取的第一負荷中心的位置中將允許建設能源站并且第三LCC值最小的第一負荷中心的位置確定為該用能需求方式對應的第二負荷中心的位置。
因為針對每個建筑物組中的每種用能需求方式,當確定了建筑物組中的每種用能需求方式對應的第二負荷中心的位置后,可以根據每種用能需求方式對應的用能量,及對應每個第二負荷中心的位置,確定第一目標負荷中心的位置。該第一目標負荷中心的位置可以進行后續能源站位置的確定,但是該第二負荷中心的位置確定的是否合理,對后續能源位置的確定有很大影響。
在本發明實施例中為了保證確定的第一目標負荷中心的位置的準確性,從而保證后續能源站選址的準確性,在本發明實施例中,針對每個建筑物組中的每種用能需求方式對應的第二負荷中心的位置,采用LCC分析方法,確定第二負荷中心的位置合理。具體的LCC分析方法如下公式所示:
式中:LCC—全生命周期成本;
IC—初始投資費用;
OC—運行及維護費用;
RC—固定成本凈殘值;
X—折現率;
t—使用年限。
在根據LCC方法,確定每個第二負荷中心的位置是否合理時,假設在所述第二負荷中心的位置部署能源站,確定所述能源站向相應的用能建筑物以該供能方式進行供能的第三初始投資費用、第三運行及維護費用、第三固定成本凈殘值、第三折現率和第三使用年限,采用LCC分析方法及該供能方式進行供能的第三初始投資費用、第三運行及維護費用、第三固定成本凈殘值、第三折現率和第三使用年限,確定該第二負荷中心的位置對應的第一LCC值。
電子設備中保存有該供能方式對應的LCC閾值,該供能方式對應的LCC閾值可以為根據經驗確定的LCC值,也可以是根據傳統方法設置能源站的位置,進而確定的LCC值。選取第三LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值的對應的第一負荷中心的位置,在選取的第一負荷中心的位置中將允許建設能源站并且第三LCC值最小的第一負荷中心的位置確定為該用能需求方式對應的第二負荷中心的位置。
由于在本發明實施例中,電子設備針對每種用能需求方式對應的每個第一負荷中心的位置,采用LCC分析方法及該供能方式進行供能的第三初始投資費用、第三運行及維護費用、第三固定成本凈殘值、第三折現率和第三使用年限,確定該第一負荷中心的位置對應的第三LCC值,判斷所述第三LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值時,說明所述第三LCC值對應的能源站位置較傳統方法確定的能源站位置能源輸配損耗低,所述第三LCC值越小,能源輸配損耗低越低。選取第三LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值的對應的第一負荷中心的位置,在選取的第一負荷中心的位置中將允許建設能源站并且第三LCC值最小的第一負荷中心的位置確定為該用能需求方式對應的第二負荷中心的位置,因此使確定的該用能需求方式對應的第二負荷中心的位置更加準確。
實施例7:
在本發明上述實施例的基礎上,對于所述確定的第二負荷中心的位置有可能出現不合理的情況,即第三LCC值不小于該供能方式對應的LCC閾值,或小于所述該供能方式對應的LCC閾值的第三LCC值對應的第一負荷中心的位置不允許建設能源站時,在本發明實施例中,為了進一步使確定的該用能需求方式對應的第二負荷中心的位置更加準確,所述當不存在小于所述供能方式對應的LCC閾值的第三LCC值,或小于所述供能方式對應的LCC閾值的第三LCC值對應的第一負荷中心的位置不允許建設能源站時,所述方法還包括:
針對所述供能方式對應的用能需求方式,及每個用能建筑物在設定時間長度內的每個時間段在該用能需求方式下的用能量,采用負荷距的方法,確定每個時間段對應的第四負荷中心的位置;
針對每個時間段對應的第四負荷中心的位置,及設定的區域大小,確定第四負荷中心的位置所在的密集區域;
根據該密集區域中包含的每個第四負荷中心的位置,通過LCC輸配成本最低分析方法,確定密集區域中包含的每個第四負荷中心的位置對應的第四LCC值;
選取第四LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值的對應的第四負荷中心的位置,在選取的第四負荷中心的位置中將允許建設能源站的第四LCC值最小的第四負荷中心的位置確定為該用能需求方式對應的第二負荷中心的位置。
用戶根據每個用能建筑物的用能量和分時負荷特性,可以計算每個用能建筑物在設定時間長度內的每個時間段的在該用能需求方式下的用能量,例如可以計算出每個用能建筑物在24小時中每小時的用能量,將所述用能量輸入到電子設備中。
電子設備針對所述供能方式對應的用能需求方式、每個用能建筑物在24小時中每小時的用能量及用能建筑物的坐標,采用負荷距的方法,確定每小時對應的第四負荷中心的位置。
電子設備根據每小時對應的第四負荷中心的位置,及設定的區域大小,確定第四負荷中心的位置所在的密集區域。具體的,電子設備可以統計以每一個第四負荷中心的位置為中心的設定的區域中第四負荷中心的位置的個數,將設定的區域內第四負荷中心的位置的個數最多的設定的區域確定為第四負荷中心的位置所在的密集區域。
下面以一個具體的示例進行說明,如圖10所示,該規劃設計區域為圖10中所示的矩形區域,以該規劃設計區域中心為坐標原點建立相對坐標系,以用冷需求方式為例,用戶根據每個用能建筑物的用能量和分時負荷特性,計算出每個用能建筑物在24小時中每小時的用能量,將所述用能量輸入到電子設備中,根據用能建筑物的坐標和用能建筑物在24小時中每小時的用能量,采用負荷距的方法,確定每個時間段對應的第四負荷中心的位置如圖10所示,電子設備可以統計以每一個第四負荷中心的位置為中心的設定的區域中第四負荷中心的位置的個數,將設定的區域內第四負荷中心的位置的個數最多的設定的區域確定為第四負荷中心的位置所在的密集區域,如圖10所示,在設定區域內,第四負荷中心的位置的個數最多為7個,將此設定的區域作為密集區域。
根據該密集區域中包含的每個第四負荷中心的位置,通過LCC輸配成本最低分析方法,確定密集區域中包含的每個第四負荷中心的位置對應的第四LCC值,其中通過LCC輸配成本最低分析方法確定第四LCC值的過程與上述實施例中確定第一LCC值的過程相同,在此不再進行贅述。
在確定所述第四LCC值之后,選取第四LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值的對應的第四負荷中心的位置,在所述第四負荷中心的位置中,選取允許建設能源站的位置,將所述允許建設能源站的位置中第四LCC值最小的第四負荷中心的位置確定為該用能需求方式對應的第二負荷中心的位置。
由于在本發明實施例中,當所述確定的第二負荷中心的位置出現不合理的情況時,通過確定每個用能建筑物在設定時間長度內的每個時間段的在該用能需求方式下的用能量,確定每個時間段對應的第四負荷中心的位置,并確定第四負荷中心的位置所在的密集區域,根據該密集區域中包含的每個第四負荷中心的位置,通過LCC輸配成本最低分析方法,確定密集區域中包含的每個第四負荷中心的位置對應的第四LCC值,選取第四LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值的對應的第四負荷中心的位置,在選取的第四負荷中心的位置中將允許建設能源站的第四LCC值最小的第四負荷中心的位置確定為該用能需求方式對應的第二負荷中心的位置。因為第四LCC值越小,能源輸配損耗低越低,因此,本發明實施例提供的方法進一步使確定的該用能需求方式對應的第二負荷中心的位置更加準確。
圖11為本發明實施例提供的一種能源站選址裝置結構示意圖,應用于電子設備,該裝置包括:
第一確定模塊111,用于將規劃設計區域內的用能建筑物劃分到多個建筑物組中,每個建筑物組包括至少兩個用能建筑物,每個用能建筑物可以位于不同的建筑物組中,針對每個建筑物組,采用負荷距的方法,確定每個建筑物組針對每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,并根據確定的每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,通過全生命周期成本LCC輸配成本最低分析方法,確定每種用能需求方式對應的第二負荷中心的位置;根據每種用能需求方式的用能量,及對應的每個第二負荷中心的位置,確定第一目標負荷中心的位置;
第二確定模塊112,用于針對為所述規劃設計區域內供能的已部署的供能設施,將供能方式相同的供能設施劃分為一個供能設施組,針對每個供能設施組,采用負荷距的方法,確定每個供能設施組對應的第三負荷中心的位置;根據每種供能方式對應的供能量,及對應每個第三負荷中心的位置,確定第二目標負荷中心的位置;
第三確定模塊113,用于根據所述規劃設計區域內的用能建筑物的總用能量,及為所述規劃設計區域內供能的已部署的供能設施的總供能量,及所述第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,確定待確定的能源站的位置。
所述第二確定模塊112,還用于確定每個供能設施組對應的第三負荷中心的位置之后,針對每個供能設施組對應的供能方式,根據該供能方式對應的第三負荷中心的位置,確定在所述第三負荷中心的位置部署能源站,向相應的用能建筑物以該供能方式進行供能的第一初始投資費用、第一運行及維護費用、第一固定成本凈殘值、第一折現率和第一使用年限;采用LCC分析方法及該供能方式進行供能的第一初始投資費用、第一運行及維護費用、第一固定成本凈殘值、第一折現率和第一使用年限,確定該第三負荷中心的位置對應的第一LCC值;判斷該第一LCC值是否小于該供能方式對應的LCC閾值,如果是,并且所述第三負荷中心的位置允許建設能源站,則確定所述第三負荷中心的位置合理。
所述第二確定模塊112,還用于在所述第三負荷中心的位置設定距離范圍內,選擇多個待選位置,針對每個待選位置,確定在該待選位置部署能源站,向相應的用能建筑物以該供能方式進行供能的第二初始投資費用、第二運行及維護費用、第二固定成本凈殘值、第二折現率和第二使用年限;采用LCC分析方法及供能方式進行供能的第二初始投資費用、第二運行及維護費用、第二固定成本凈殘值、第二折現率和第二使用年限,確定該待選位置對應的第二LCC值;選取第二LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值的待選位置,在選取的待選位置中將允許建設能源站并且第二LCC值最小的待選位置更新為該供能設施組對應的第三負荷中心的位置。
所述第一確定模塊111,具體用于根據每種用能需求方式的用能量,確定每種用能需求方式對應的第一權重值,其中用能量越大第一權重值越大;根據確定的每種用能需求方式對應的第一權重值,及每種供能需求方式對應的第二負荷中心的位置,確定第一目標負荷中心的位置。
所述第二確定模塊112,具體用于根據每種供能方式的供能量,確定每種供能方式對應的第二權重值,其中供能量越大第二權重值越大;根據確定的每種供能方式對應的第二權重值,及每種供能方式對應的第三負荷中心的位置,確定第二目標負荷中心的位置。
所述第三確定模塊113,具體用于根據所述用能建筑物的總用能量及所述已部署的供能設施的總供能量,確定第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置的第三權重值,其中所述總用能量和總供能量的數值越大,第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置的第三權重值越大;根據第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,及第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置對應的第三權重值,確定待確定的能源站的位置。
所述第一確定模塊111,具體用于針對每種用能需求方式對應的每個第一負荷中心的位置,確定在所述第一負荷中心的位置部署能源站,向相應的用能建筑物以該用能需求方式對應的供能方式進行供能的第三初始投資費用、第三運行及維護費用、第三固定成本凈殘值、第三折現率和第三使用年限;采用LCC分析方法及該供能方式進行供能的第三初始投資費用、第三運行及維護費用、第三固定成本凈殘值、第三折現率和第三使用年限,確定該第一負荷中心的位置對應的第三LCC值;選取第三LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值的對應的第一負荷中心的位置,在選取的第一負荷中心的位置中將允許建設能源站并且第三LCC值最小的第一負荷中心的位置確定為該用能需求方式對應的第二負荷中心的位置。
所述第一確定模塊111,還用于針對所述供能方式對應的用能需求方式,及每個用能建筑物在設定時間長度內的每個時間段在該用能需求方式下的用能量,采用負荷距的方法,確定每個時間段對應的第四負荷中心的位置;針對每個時間段對應的第四負荷中心的位置,及設定的區域大小,確定第四負荷中心的位置所在的密集區域;根據該密集區域中包含的每個第四負荷中心的位置,通過LCC輸配成本最低分析方法,確定密集區域中包含的每個第四負荷中心的位置對應的第四LCC值;選取第四LCC值小于該供能方式對應的LCC閾值的對應的第四負荷中心的位置,在選取的第四負荷中心的位置中將允許建設能源站的第四LCC值最小的第四負荷中心的位置確定為該用能需求方式對應的第二負荷中心的位置。
本發明實施例提供一種能源站選址方法及裝置,所述方法包括:將規劃設計區域內的用能建筑物劃分到多個建筑物組中,每個建筑物組包括至少兩個用能建筑物,每個用能建筑物可以位于不同的建筑物組中,針對每個建筑物組,采用負荷距的方法,確定每個建筑物組針對每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,并根據確定的每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,通過全生命周期成本LCC輸配成本最低分析方法,確定每種用能需求方式對應的第二負荷中心的位置;根據每種用能需求方式的用能量,及對應的每個第二負荷中心的位置,確定第一目標負荷中心的位置;針對為所述規劃設計區域內供能的已部署的供能設施,將供能方式相同的供能設施劃分為一個供能設施組,針對每個供能設施組,采用負荷距的方法,確定每個供能設施組對應的第三負荷中心的位置;根據每種供能方式對應的供能量,及對應每個第三負荷中心的位置,確定第二目標負荷中心的位置;根據所述規劃設計區域內的用能建筑物的總用能量,及為所述規劃設計區域內供能的已部署的供能設施的總供能量,及所述第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,確定待確定的能源站的位置。由于在本發明實施例中,電子設備可以根據建筑物組確定每種用能需求方式對應的第一負荷中心的位置,通過LCC輸配成本最低分析方法,確定第二負荷中心的位置,進而根據每種用能需求方式的用能量,確定第一目標負荷中心的位置;根據供能設施,確定每種供能方式對應的供能量,確定第二目標負荷中心的位置;根據用能建筑物的總用能量,及供能設施的總供能量,及所述第一目標負荷中心的位置和第二目標負荷中心的位置,確定待確定的能源站的位置。因此,本發明實施例中確定的能源站的位置綜合考慮到了用能建筑物總用能量和供能設施的總供能量之間的供需關系,因為根據本發明實施例提供的方法確定的能源站的位置,能夠有效降低能源輸配損耗,從而節省大量的經濟成本。
本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器,使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中,使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品,該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上,使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理,從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
盡管已描述了本發明的優選實施例,但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念,則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以,所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明范圍的所有變更和修改。
顯然,本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣,倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內,則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。