世界能源研究领域热点：用户侧综合能源系统优化

能源是人类社会赖以生存和发展的基础，能源系统负责社会所需能源的生产、传输、分配、存储、转化和使用，是现代社会最为重要的基础设施。在全球各国越来越关注能源利用效率、能源系统对环境的影响越来越大以及能源系统自身可持续发展的背景下，不同能源系统的耦合日渐紧密，由此催生了综合能源系统概念。

综合能源系统示意图

EV-电动汽车；PHEV-插电式混合动力汽车

作为综合能源系统的重要组成部分，用户侧综合能源系统优化已成为世界能源研究领域的关注热点。用户侧综合能源系统特指与用户电/气/热各类能源的供配、存储、转换和使用相关的供、用能环节涉及的全部装备和系统的总和。它不包括能源大容量和长距离输送部分(如长距离的输电网和输气管网)，因此可以简略认为是由图中的能源配送网和用户两部分构成。

我们认为用户侧综合能源系统将成为新一代综合能源系统效能发挥的核心与关键。这是因为一方面，众多变革性的创新技术在该领域不断涌现，在促使用户侧综合能源系统自身不断提升发展的同时，也在深刻改变着整个人类社会的用能方式；另一方面，用户侧拥有大量的灵活调控资源，将其有效挖掘、利用和释放后，将可能彻底改变社会能源系统传统“源随荷动”的运行控制模式，从而促进整个社会能源系统的变革发展。

《用户侧综合能源系统》一书将结合作者所在团队近期的一些研究进展，探讨该领域的一些热点问题。

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用户侧综合能源系统购买

贾宏杰, 余晓丹 著

北京: 科学出版社, 2026. 6

(微电网与智慧能源丛书)

ISBN 978-7-03-085199-4

本书重点探讨用户侧综合能源系统的一些研究主题，包括多能流分析、多能流优化规划及最优运行、可靠性和韧性、灵活调控资源挖掘利用、用户侧端对端能量交易、综合能源系统集成方法等内容，以期引起读者对该领域研究工作的关注，并希望读者通过本书对用户侧综合能源系统有一个基本认知。本书章节安排如下。

• 第1 章从人类社会能源演进的角度，探讨了构建综合能源系统的必要性，讨论了综合能源系统领域的一些关注点，并引出用户侧综合能源系统概念。

• 第2 章重点讨论用户侧综合能源系统的稳态多能流分析模型和计算方法，包括用户侧综合能源系统多能流分析的实现思路，电力、燃气、供热及耦合环节的适用分析模型，多能流分析计算方法等。

• 第3 章在用户侧综合能源系统稳态能流计算基础上，讨论用户侧综合能源系统的多能流优化和最优运行问题，包括多能流优化分析的基本思路、适用模型和求解方法，日前优化调度以及在最优运行中的不确定性因素处理方法等。

• 第4 章针对园区综合能源系统这一具体对象，探讨用户侧综合能源系统的优化规划问题，包括设备模型和系统规划模型构建、综合能源系统多阶段规划、随机因素的考虑、综合能源系统改造升级等内容。

• 第5 章探讨用户侧综合能源系统的可靠性及分析方法，包括电力系统和综合能源系统的可靠性概念、综合能源系统可靠性指标及常用计算方法、提高可靠性分析计算效率的影响增量方法等。

• 第6 章讨论用户侧综合能源系统韧性分析和增强技术，包括韧性概念发展及演进、工程领域韧性理论及常用模型、综合能源系统极端事件适用分析模型、综合能源系统韧性评估及韧性增强措施等。

• 第7 章讨论用户侧综合能源系统中灵活调节资源的挖掘及聚合调控方法，以期有效释放其蕴含的灵活调控能力，涉及电热泵、建筑楼宇、电动汽车三类灵活调控资源，将讨论其调控模型的构建、适用调控策略、多类调控资源协调运用等。

• 第8 章讨论适用于城镇社区微网系统的端对端能量交易机制和策略，涉及端对端能量交易基本原理、集中式端对端能量交易、分布式端对端能量交易、端对端能量交易中的能量平衡服务商及其交易策略等。

• 第9 章首先从系统集成的角度，探讨适用于综合能源系统的集成模型，包括基于集成价值的系统集成模型、框架及求解方法；其次将系统集成的理念和框架，用于综合能源系统的优化规划和运行调度，以适应复杂的优化场景和多变的周围环境。

• 第10 章对本书内容进行总结并对未来研究进行展望。

本书相关内容获得国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、973计划前期研究专项项目、863计划项目的共同资助，在此表示感谢。

本文摘编自《用户侧综合能源系统》（贾宏杰, 余晓丹著. 北京: 科学出版社, 2026. 6）一书“前言”“第1 章 用户侧综合能源系统概述”，有删减修改，标题为编者所加。

(微电网与智慧能源丛书)

ISBN 978-7-03-085199-4

责任编辑：范运年 王楠楠

本书重在阐述用户侧综合能源系统研究中涉及的一些基本概念、适用模型、关键问题、相关理论与方法。在简要回顾人类社会用能方式及能源系统发展历程基础上，引出用户侧综合能源系统的基本概念，进而分析用户侧综合能源系统在优化规划、运行调控、市场交易等方面的一些关注点。内容涉及用户侧综合能源系统的多能流建模、多能流分析与优化、优化规划、可靠性、韧性、灵活调控资源挖掘、端对端能量交易、集成等。

本书可作为高等院校电气工程专业的研究生和高年级本科生的参考，也可作为从事用户侧综合 能源系统研究的相关技术人员的参考资料。

（本文编辑：刘四旦）

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