建筑能源需求响应关键技术研究与应用.docx

建筑能源需求响应关键技术研究与应用一、目的和意义随着经济发展和社会进步，资源和环境问题日益突出，电力供应季节性、时段性紧缺呈现常态化的趋势，电网发展面临新课题和新挑战。按照现代电网的运营观念，用电负荷是和发电容量、电网传输容量与储能容量一样可以调度管理的资源，采用需求侧管理的方式对用电负荷实施管理，通过政策措施和经济激励引导用户高峰时少用电、低谷时多用电、提高供电效率、优化用电方式，可以有效缓解缺电压力、降低供用电成本、提高电网资产利用率，达到节约能源和保护环境的目的。在欧美发达国家的需求侧管理实践中，基于智能电网框架的需求响应技术已得到了成熟的运用、并同完善的金融、保险工具相配合以价格信号和奖励措施来综合调度各类等客户侧资源，很好的解决了系统性电力供应不足和时段性电力供需不平衡等问题。在提高供电可靠性、减少并延缓电网固定资产投资和调用调峰机组、规避批发电力市场高现货电价风险等方面起到了显著的作用。经济的持续发展必然带来电力需求的刚性增长，加之江苏境内不断增长的空调负荷加大了季节性电力供需缺口，有序用电工作的形势依然十分严峻。同时我们也要看到，基于行政指令的拉闸限电在管理上相对缺乏柔性，在一定程度上不可避免的影响到了部分企业的正常生产活动，为此引导、辅助用户开展精细化的能源需求柔性调节以应对能源供需紧张的局面，将限电对生产活动的影响降至最低，对地方经济“保增长、促生产”具有重要意义。需求侧管理理念和实践在国内的发展已有近三十年的时间，但是由于早期供需紧张时，能源市场机制未充分建立，中期供需又相对宽松，因此需求侧管理工作的真正快速发展不到十年。随着能源市场机制的建立，需求侧开展需求响应和参与辅助服务的机制初步确立，需求侧管理的相关技术和服务市场将进入快车道。随着国家经济发展进入“新常态”以及“碳达峰、碳中和''战略目标的实施，在相当一段时期内能源供需都将处于一种紧平衡的状态，能源供应要依托更高的管理水平来满足需求。新型电力系统下的需求侧管理具有广阔的发展前景，可再生能源特性对电网运行所带来的挑战仅仅依靠智能调度是无法完全应对的，而依赖大规模电储能又面临着材料和技术瓶颈、更高的经济和环境成本、更高的能源转换损失等问题。因此，挖掘需求柔性调节能力，开展实时需求响应是新型电力系统的刚需，是供需紧平衡下保供促产的必经之路。低碳、零碳建筑楼宇建设将是“十四五''期间的一项重要工作，较之于大规模工业建筑楼宇和综合性建筑楼宇，科技建筑楼宇虽然用能规模较小，但是其数量众多，在城区密集分布，用能特征的共性更为显著，对其能源需求柔性调节关键技术的深入研究，有利于形成可推广的解决方案和系统产品。二、国内外研究水平综述需求响应是能源需求柔性调节的主要手段之一，同时也是需求侧管理的重要组成部分。需求响应(DR)的概念是美国在进行了电力市场化改革后，针对需求侧管理如何在竞争市场中充分发挥作用以维护系统可靠性和提高系统运行效率而提出的，广义上指电力市场中的用户针对市场价格信号或者激励机制做出的响应，并改变正常电力消费模式的市场参与行为。需求响应通过用户主动负荷调整来提高系统和资源的使用效率，对电力工业和经济发展以及环保有着重要的战略作用。对于引入竞争后的电力市场来说，需求响应更是保证系统可靠性，促进市场有效运作的必要手段。在美国加州电力危机之后，美国政府高度重视需求侧资源参与电力市场的重要作用，积极有效地组织开展DR实践。美国相继出台FERCOrder719(2008)和美国复苏和再投资法案(ARRA,2009),把需求响应视为新时期下美国电力市场建设和智能电网发展的一个重要组成部分，美国七大电力市场：NYlS0、PJM、ISO-NE.MidwestISO、CAlS0、ERCOT和SPP相继制定适合各自地区的DR实施模式和规则。目前，项目的实施已取得较大的用户响应度，运行良好。美国科罗拉多州的BoUlder是全美第一个智能电网城市，每户家庭都安装了智能电表。人们可以很直观地了解当时的电价，从而把洗衣服、烫衣服等活动安排在电价低的时间段。美国佐之亚电力(GeorgiaPower)推行了当时世界上最大规模的实时电价项目，拥有1700工商业用户参与其中，峰时段负荷达到5000MW,当峰时段出现尖峰电价时，可以产生大于100OMW的负荷削减，目前项目运行良好，取得了很好的用户满意度。在欧盟15国广泛使用一种ECMS系统(EnergyConsumptionManagementSystem),是欧盟第5框架计划下的重点项目，针对终端用户的电力设备，提供可编程的自动用电管理方案，利用配电网络作为通信介质，有效降低成本，可减少总电力需求1-4%,减少1.5-5%的二氧化碳排放，节约2-8%的发电项目投资。欧盟第7框架下的ADDRESS(ActiveDistributionNetworkswithFullIntegrationofDemandandDistributedEnergyReSoUrCeS)项目是一个历时四年(2008-2012)的大型研发项目，其目标是有效的为广大电力用户(从大工商业用户到小的家庭用户)提供参与实时电价响应的手段，充分利用需求侧资源为欧洲电网、电力市场提供高效、灵活、可靠和高质量的解决方案。全球第三大电网公司意大利ENEL公司在2002到2005年期间的智能电表项目投资21亿欧元，已安装3000万个智能电表，通过电力载波通信，每年在电力高峰运行时段具有3000MW的高峰负荷削减能力，相当于电网负荷的5%,大大提高了电网运行的可靠性、经济性，该项目年节约电网运行费用4-5亿欧元，成本回收期为4-5年。江苏电力需求侧管理工作始于上世纪九十年代。90年代中期，电力公司在各供电公司设立专兼职电力需求侧管理岗位，建立起较为完善的电力需求侧管理工作网络，并通过举办理论讲座、资料发放、有奖征文、知识竞赛、技术展示等活动，向社会渗透和传播电力需求侧管理理念、措施和方法，为开展电力需求侧管理工作营造良好的社会环境。1998年国家电网公司在江苏成立了国电电网公司电力需求侧管指导中心，2000年节约用电管理办法正式发布，2002年第一部电力需求侧管理办法在江苏出台，2004年发改委联合电监会印发加强电力需求侧管理指导意见,2008年发布关于加强电力需求侧管理、实施有序用电的紧急通知，2010年发改委、电监会等六部委联合印发电力需求侧管理管理办法，为开展需求侧管理提供了政策和环境的支持。江苏在开展需求响应工作方面一直走在全国前列，2015年出台了全国首个需求响应实施细则，并创造性的通过季节性尖峰电价政策设置了需求响应激励资金池，建立了市场化开展需求响应工作的常态机制。同年夏季率先进行了首次全省范围的电力需求响应，邀约了申请需求响应的全部557家用户和8家负荷集成商(涉及586户)，邀约负荷162.74万千瓦，实际参与用户513户、参与集成商8家，实际响应减少负荷达165.77万千瓦。2017年进一步完善需求响应激励机制，制定了实时自动需求响应的实施细则，并于同年夏季开展了55.8万千瓦的全球单次最大规模工业负荷实时响应。随着分布式可再生能源比重的增长和新能源汽车逐渐普及，新型电力系统在负荷调节的时效性、复杂性方面呈现出了新的特性，能源需求的柔性调节面临着新的挑战。在“碳达峰、碳中和”目标指引下，需求响应如何在尽可能不影响企业正常生产经营活动的同时促进绿色清洁能源消纳，实现用能降本增效减碳，是当前应用研究的重要课题。目前已有一些机构在开展电热多种负荷综合需求响应的建筑楼宇微网综合能源系统优化的研究和试点应用，但是尚未形成成熟的系统产品和应用模式。此外，部分“零碳建筑楼宇”试点在建筑楼宇绿色用能方面开展了一些研究和尝试，但是在与大电网的协同方面尚有不足。整体上看当前国内在新型电力系统下科技建筑楼宇能源需求柔性调节关键技术研究与应用还处于起步阶段，尚无相对成熟的系统解决方案，且由于缺乏有力的市场机制，无法形成真正常态化运行的落地应用。三、项目的理论和实践依据3.1项目研究内容的原理科技建筑楼宇生产活动以电为主要能源形式，不同于大型工业建筑楼宇，科技建筑楼宇在用电规模上一般较小，用电规律较为清晰，办公空调、办公设备、照明、饮水机等所占用电比重较大。科技建筑楼宇的用电负荷具备以下特征：1）与工业精密空调不同，办公空调负荷的调节裕度较大；2）作为生活配套设施的饮水机、微波炉等电加热设备的使用也有较为灵活的调节空间；办公照明的部分调节对生产活动的影响可以接受；3）计算机、网络设备等办公设备对连续性工作的要求较高，但是打印机、复印机等办公设备的使用在一定时间范围内可以进行降低负荷同时性的管理；4）电动汽车充电桩快速充电的诉求不强，具备一定的柔性调节能力；5）分布式光伏配套电储能装置，能够作为微网电源点提供较为灵活的柔性调节能力。基于科技建筑楼宇能源需求在一定条件下的柔性可调，以供需平衡、降本增效、绿色低碳为目标，建筑楼宇能够通过用能行为的精细化管理在清洁能源优先消纳、用能成本控制、电网友好互动等方面发挥积极的作用。虽然单个科技建筑楼宇的用能量较小，但是江苏省科技建筑楼宇数量多，在用能特征方面共性强，对其能源需求柔性调节关键技术的研究和应用成果将具有很大的推广价值和放大效应。3.2项目研究的实践依据在国家“双碳”战略引导下，新型电力系统建设加快了步伐，可再生能源比例的不断提高对系统侧智能调度和需求侧柔性响应的能力提出了更高的要求。在科技建筑楼宇中，由于引入了分布式光伏、电储能装置、电动汽车充电桩以及更多新型用能设备及节能措施，能源微网的构成较之过去更为复杂。基于科技建筑楼宇能源微网特征，综合大电网可再生能源出力占比的时段变化，建立科学、合理的建筑楼宇用能模型，使得建筑楼宇在保障生产生活用能整体平稳的前提下，最大程度的实现绿色低碳、降本增效，需要解决好以下问题：（1）分布式能源发电出力的就地消纳；（2）电动汽车充电桩的负荷柔性调节；（3）电储能装置的充放管理；（4）制热（制冷）设备的运行效能提升；（5）水电气热多种能源形式的协同优化；（6）建筑楼宇生产生活用能需求柔性调节能力的归集；（7）对外部电网供应能力变化的实时感知和响应。当前就上述问题业内已开展各类研究和试点应用，在各个关键点上也均有一定成果，但在科技建筑楼宇落地应用方面，与建筑楼宇能源微网及大电网实际运行情况整体协同能力尚有不足，能源需求的实时柔性调节能力建设也有待加强,对能源微网实时“含碳量”的测算能力也需要进一步提高。3.3项目研究的关键和难点3.3.1 建筑楼宇微网能源分时含碳测算模型在“碳达峰、碳中和”战略目标引导下，多地开展了建设低碳建筑楼宇、零碳建筑楼宇的探索和实践。但是我们必须看到，以建筑楼宇为单位进行碳排放量的直接监测和精准计量无论是在技术上还是成本上都存在客观困难。在倡导建筑楼宇用能绿色低碳的话语体系下，引导用能单元以减少碳排放为目标的需求柔性调节，需要为其提供相对清晰简明的指标信号。关于是否有必要在建筑楼宇、企业这样相对微观的尺度上进行精准碳计量在学术界尚存在争议。考虑到碳排放测算的复杂性，我们将问题聚焦在边界相对清晰的“能源碳排”上，既只考虑建筑楼宇生产活动中消耗的一次和二次能源所对应的碳排放量，采用折标煤及碳排放系数估算。为便于在建筑楼宇应用中向用户传达，我们将度电碳排放量定义为“电能含碳量”，当微网中可再生能源发电出力的比例升高时，电能含碳量降低。配网供应电能的含碳量受到全网可再生能源出力比例的影响。通过对建筑楼宇内电网供应电力、分布式光伏发电出力以及其它非电能源消费量数据的采集与监测，结合电网发布的清洁能源发电出力及消纳情况，可以粗略的测算建筑楼宇微网能源分时含碳量，并将其作为一个指标信号，用于引导建筑楼宇用能单元尽可能消费含碳量低的电力电能。332建筑楼宇能源需求柔性调节能力刑算模型国内外都有关于需求柔性调节能力暨需求响应潜力的相关研究。罗金满等人总结了三类需求响应潜力的计算方法：直接使用居民负荷特性表示响应潜力、将用户负荷特性采用特征映射的方式表示响应潜力、对居民负荷建模定量表示响应潜力，并提出基于居民用户行为的综合能源需求响应潜力量化模型，可以客观地评价用户可参与响应的最大潜力；刘国辉等人提出一种基于模糊优化集对分析理论的需求侧用户响应潜力评估方法，该评估方法能够有效提高聚合商削减负荷任务分配的准确性；李章允等人提出了考虑负荷用电统计特性的需求响应潜力量化评估方法，该方法结合行业负荷特性统计模型，分析工业、商业和居民用户的负荷响应范围，量化需求响应潜力。近年来，不少国外文献致力于需求响应潜力的研究。有文献分析了不同负荷的需求响应潜力：Y.Li使用EnergyPlus详细分析了商业建筑的需求响应潜力，结果表明商业建筑的需求响应潜力巨大；H.SaeIe等学者分析了挪威电动汽车的需求响应潜力。还有文献提供了需求响应用户选择的方法：P.K.Mallick等人为住宅用户提供了一种潜在用户识别方法，该方法仅使用负荷曲线，而不使用常规的试验项目数据，适用于缺乏可用实地研究数据支持住宅用户需求响应选择的国家;J.Jazaeri提供一种带恒温控制负荷的住宅需求响应的用户选择方法，该方法提供一种指标表征用户减小需求的潜力大小。另外一些文献提供了需求响应潜力的评估方法：C.Shao表明需求响应项目的经济效益是用户考虑是否参与的驱动因素，提出一种经济成本效益分析方法对需求响应潜力进行评价，为电力公司的决策提供更基础的支持。然而，目前已有研究都仅停留在讨论需求侧的潜能，而未讨论如何在分布式可再生能源微网环境下，基于供需平衡、降本增效、绿色低碳等不同因素考虑，调动不同程度的需求调节潜能，因此基于机器学习方法，将非侵入式量测数据与建筑楼宇重点用能设备运行特征数据相结合，构建模型发现和测算建筑楼宇能源需求柔性调节能力，是具有创新性的研究工作。333建筑楼宇多能微网实时需求响应仿真模型多能微网实时需求响应的核心在于虚拟电厂出力调控分解技术，其技术难点主要是如何合理调控以分布式小型风电站、光伏电站为主的不可控分布式电源和可控负荷。邹云阳、董文略等学者利用场景生成和场景缩减技术生成了含风光水资源的虚拟电厂经典场景集，并对虚拟电厂调度方案在各个场景下的经济性收益进行评估分析和优化。此外范松丽将虚拟电厂的备用容量约束设定为机会约束条件，通过给定不同的置信度水平约束来评估虚拟电厂最优调度方案的经济性与抗风险。以上算法高度依赖精确的电网拓扑模型和参数，但是在传统的电力设备中我们很难得到可靠的参数，而且基于精确模型的优化算法可拓展性差且求解时间长，无法应用于实时调控。LuR提出了一种基于激励的智能电网实时需求响应算法，该算法结合了强化学习和深度神经网络，深度神经网络被用来预测未知的价格和能源需求。在考虑服务提供者和客户双方利益的情况下，采用强化学习的方法得到对不同客户的最优激励率。单一用户的负荷削减对于电力系统而言作用有限且难以有效管理，虚拟电厂通过将众多用户的负荷削减聚合为虚拟出力可以有效转移负荷实现电网的削峰填谷。从负荷需求响应的机制来分，可以将可控负荷分为激励响应型和价格响应型。为了使虚拟电厂利润最大化和消费不平衡最小化，KardakosEG提出了一个双层随机需求响应模型。POUrghaderiN将虚拟电厂作为一个价格制定者代理,设计了一个双层优化框架，采用基于日前价格的需求响应方案来安排虚拟电厂参与者的操作。现有需求响应模型的一个限制是它们忽略了消费者的多样性以及响应目标的多样性，因此基于不同的响应目标，在建筑楼宇内综合考虑不同用能单元的用能特性，进而做出不同的整体性平衡策略是一项富有挑战的工作。四、项目研究内容和实施方案4.1 建筑楼宇微网能源分时含碳测算模型研究建筑楼宇微网能源分时含碳量作为一个估算指标，用于评价某一个时段内建筑楼宇微网能源的洁净程度。为客观反映建筑楼宇微网能源的分时含碳量，需要全面掌握建筑楼宇内各时段一次、二次能源的消费情况。鉴于建筑楼宇所消费的能源存在多源的情况，要获取建筑楼宇能源消费全貌并测算分时含碳量具有一定的复杂性。为此我们需要开展以下几个方面的工作：一是建立建筑楼宇能源供应档案，厘清建筑楼宇一次、二次能源供应源；二是建立建筑楼宇能源供应台账，对接电力及非电能源管理系统，获取各时段能源供应量相关指标数据；三是获取电网和建筑楼宇微网中各时段清洁能源出力占比等重要参数，构建模型完成碳排放量估算。4.1.1 建立建筑楼宇能源供应档案梳理建筑楼宇主要用能形式，为建筑楼宇一次能源、二次能源供应点建立基础台账。建筑楼宇一次能源供应点包括燃气接收计量点，使用成品油的用能设备等。建筑楼宇二次能源供应点包括配网受电点、分布式光伏发电设备、电储能设备等。4.1.2 建立建筑楼宇能源供应台账基于建筑楼宇能源供应档案，建立能源供应台账，记录每日各时段能源供应、储存、消费数据。4.1.3 构建能源分时含碳测算模型采集全网清洁能源发电出力和占比（实时或统计）数据，结合微网能源供应档案和台账，构建能源分时含碳量测算模型。4.2 建筑楼宇能源需求柔性调节能力测算模型研究科技建筑楼宇内的能源消费单元要通过能源需求柔性调节来响应建筑楼宇能源供应实时状况，从而实现降本增效减碳的目标，对其生产活动过程中的能源管理水平有很高的要求，需要具备借助能源需求柔性调节能力测算模型，快速、准确的制定切合实际的响应预案来实现用能设备的调节和控制。为此我们需要开展以下几个方面的工作：一是建立负荷分类模型，并依此对用户内部主要线路和用电设备进行分类；二是建立负荷特征模型，总结确定各条线路、用电设备在不同工作状态下的负荷特征曲线；三是建立负荷测算模型，综合考虑总体负荷控制需求、电力成本控制需求、电能含碳量控制需求等因素形成需求响应预案，结合负荷特征模型进行响应执行效果的测算；四是建立建筑楼宇能源需求柔性调节能力测算模型，结合电网供需平衡状态、分布式能源出力情况、建筑楼宇生产负荷情况等因素，实时测算柔性调节能力。4.2.1 建立负荷分类模型将电力负荷将其按照重要等级（对生产活动的影响程度）由低至高分为非生产性负荷、非关键性生产负荷、三类生产负荷、二类生产负荷、一类生产负荷、保安负荷等六类。明确各个被监测用电线路或用电设备的负荷分类；引入设备组的概念，将生产过程中其启动、运行或关停存在密切关联性的设备（如生产线）编为同一设备组；明确同一设备组内各个设备的启停次序、所需时长、时间间隔等控制参数。4.2.2 建立负荷特征模型针对各条用电线路、各个用电设备，建立精细化的负荷特征模型，需要考虑的维度包括季节、工作日或非工作日、可中断性、可转移性、负载状态等因素。负荷特征模型支持15分钟、10分钟、5分钟或1分钟等多种采样周期。通过建立负荷特征模型，可以根据当前生产状况、气候条件等方便的设定某条用电线路或某个用电设备的日（或时段）典型负荷曲线。4.2.3 建立负荷测算模型电力用户建立需求响应预案以应对用电成本控制信号或有序用电行政指令的刺激。在预案设计制定的过程中，需要依据负荷特征模型，对预案可能达到的响应执行效果进行测算。响应执行效果的测算分为四类，一是对负荷曲线变化的测算，二是对电量消耗变化的测算，三是对电度电费成本变化的测算，四是对能源含碳量变化的测算。1）负荷曲线变化，以分布式清洁能源出力曲线、电力用户总体负荷特征曲线为基础，叠加预案中设备待机、关停或工作时段转移所造成的负荷变化量，拟合出新的负荷曲线，并与时段负荷控制线进行比较。2）电量消耗变化，以测算出的变化后负荷曲线为基础，通过积分计算得到电量数据后再参考其典型日电量、平均日电量、关停设备减少电量等数据进行综合修正，得出电量消耗变化的估算值。3）电度电费成本变化，以电量消耗变化测算结果为依据，结合用电时段分布特征，基于分时电价等估算电度电费成本支出情况，并与典型日电度电费成本进行比较。4）能源含碳量变化，以电网实时电能含碳量（仿真）、建筑楼宇微网分布式清洁能源出力为基础，结合用能行为柔性调节后的用能量变化进行综合测算。4.2.4 建立柔性调节能力测算模型综合降本增效减碳目标，建立建筑楼宇综合能源需求柔性调节能力测算模型。在柔性调节能力测算模型的基础上，构建实时柔性调节策略和算法。柔性调节策略和算法的设计需要考虑以下因素：1）激励信号的多样性能够同时支持电价信号、政策信号、行政指令信号和电能碳含量等外部激励信号；2）调节策略的多样性和复杂性支持调节策略制定多种可选方案，并能够准确表达柔性调节行为发生后用能单元间的联动关系;3）调节策略的时效性不同的调节策略有不同的时效要求，调节策略和算法需能够明确定义多种时效范围。4.3 建筑楼宇多能微网实时需求响应仿真系统建设开展建筑楼宇多能微网实时需求响应仿真系统建设，需要充分掌握建筑楼宇内能源生产、供应、储存和消费的实时情况，监测天气、电网供应情况、生产用能需求等参数的变化，开展建筑楼宇能源综合管理，实时调节建筑楼宇用能行为，以适应供需平衡、降本增效、绿色低碳等不同的应用场景。为此我们需要开展以下几个方面的工作：一是实现对建筑楼宇内外部能源供应情况的监测，主要是建立对建筑楼宇外部供电负荷和电量的数据监测以及对建筑楼宇分布式光伏等发电设施的出力监测；二是实现对建筑楼宇储能设施输入输出状况的监测；三是实现对建筑楼宇主要用能设备能源消费情况的监测，特别是空调、电动汽车充电桩、大功率电器等可调负荷的监测；四是实现对局部气象数据、实时电价激励信号、电能含碳量等外部数据的采集；五是建立仿真系统，面对未来新型电力系统和能源市场机制，开展建筑楼宇多能微网实时需求响应深入研究，基于电网和建筑楼宇微网电能含碳量测算，结合科技建筑楼宇生产用能特点，协同储能、电动汽车充电桩、办公空调等设备设施的优化运行，优先消纳清洁能源并形成常态化的运行机制。4.3.1 建筑楼宇能源供应情况监测建立对建筑楼宇外部供电负荷和电量的数据监测以及对建筑楼宇分布式光伏等发电设施的出力监测，实时掌握建筑楼宇能源供应情况。1）电网电力供应数据监测建立建筑楼宇和电网间的信息互动和数据交换渠道，实时获取建筑楼宇电源点的电力供应数据；2）分布式能源出力监测对建筑楼宇分布式光伏的发电出力、就地消纳和上网电量数据进行采集和监测。4.3.2 建筑楼宇储能设施运行监测对建筑楼宇内具备储能属性的设备设施进行监测，获取其能量输入、输出和储存的相关数据。1）电储能对接建筑楼宇电储能装置运行管理系统，获取电能充、放、储相关数据；2）蓄热蓄冷对接建筑楼宇中央空调控制系统，获取其蓄冷、蓄热相关数据。4.3.3 建筑楼宇用能监测对建筑楼宇内的主要用能设施能源消费情况进行采集监测。1）生产用电建筑楼宇生产、办公设备及空调、照明等设备用电数据采集监测；2）生活配套用电建筑楼宇生活电器（饮水机、微波炉等）用电数据采集监测；3）电动汽车建筑楼宇电动汽车充电桩用电数据采集监测；4）非电能源建筑楼宇非电能源（燃气、成品油等）消费数据采集监测；4.3.4 柔性调节激励信号采集对可能激发能源需求柔性调节的内外部信号进行采集。1）局部气象数据采集影响建筑楼宇分布式光伏出力的气象数据，包括温度、湿度、气溶胶浓度、光照强度等；2）需求响应信号采集电网发出的需求响应（削峰、填谷）信号；3）电能含碳量（仿真）采集电网发出的全网实时电能含碳量数据；4）实时电价（仿真）采集电网发出的实时电价数据。4.3.5 能源需求柔性调节（仿真）系统设计与开发设计开发和实施建筑楼宇能源需求柔性调节（仿真）系统1）实时需求响应模型构建综合考虑建筑楼宇分布式光伏发电、电储能装置运行、电动汽车充电等微网运行要素，结合建筑楼宇能源总体供需平衡情况，构建建筑楼宇整体多能协同实时需求响应（仿真）模型；2）系统设计和开发设计开发建筑楼宇能源需求柔性调节（仿真）系统，根据建筑楼宇实时能源供应情况，从供需平衡、降本增效、绿色低碳三个维度，通过与建筑楼宇综合能源管理系统的集成，实现建筑楼宇用能需求精细化柔性调节，并对调节过程及成效进行可视化展示。五、预期目标和成果形式5.1 预期目标1 .建筑楼宇微网能源分时含碳量测算模型一一构建模型，可基于建筑楼宇各时段分布式发电量、燃气用量、冷热消耗量等计量数据，测算建筑楼宇微网能源分时含碳量；2 .建筑楼宇能源需求柔性调节能力测算模型一一构建模型，基于机器学习方法，将非侵入式量测数据与建筑楼宇重点用能设备运行特征数据相结合，发现和测算建筑楼宇能源需求柔性调节能力；3 .建筑楼宇多能微网实时需求响应仿真模型构建建筑楼宇整体化的多能协同实时需求响应仿真模型；4 .建筑楼宇清洁能源优先消纳机制的研究一一基于电网和建筑楼宇微网电能含碳量测算，结合科技建筑楼宇生产用能特点，协同储能、电动汽车充电桩、办公空调等设备设施的优化运行，优先消纳清洁能源并形成常态化的运行机制。成果形式1.研究报告1）建筑楼宇微网能源分时含碳量测算模型研究报告;2）建筑楼宇能源需求柔性调节能力测算模型研究报告；3）建筑楼宇多能微网实时需求响应仿真模型研究报告；4）建筑楼宇多能微网实时需求响应（仿真）系统研制报告。软件系统1）建筑楼宇多能微网实时需求响应（仿真）系统。六、项目的进度安排序号时间段内容1主要内容：（1）分析科技建筑楼宇能源需求柔性调节需求及当前技术应用现状；（2）研究新型电力系统下科技建筑楼宇能源需求柔性调节关键技术研究与应用的可行性，完成项目可行性研究报告，并对报告进行评审。2主要内容：（1）研究建筑楼宇微网能源分时含碳量测算模型；（2）研究建筑楼宇能源需求柔性调节能力测算模型；（3）研究建筑楼宇多能微网实时需求响应仿真模型。3主要内容：（1）编写建筑楼宇微网能源分时含碳量测算模型研究报告；（2）编写建筑楼宇能源需求柔性调节能力测算模型研究报告；（3）编写建筑楼宇多能微网实时需求响应仿真模型研究报告；（4）完成建筑楼宇多能微网实时需求响应仿真系统需求分析及功能设计。4主要内容：（1）完成建筑楼宇多能微网实时需求响应仿真系统开发部署。5主要内容：（1）项目验收；（2）项目成效评估及成果鉴定。