针对已有的综合能源系统规划模型不能很好地评价能源设备全生命周期的利用率，采用设备的年利用小时数作为衡量设备全寿命周期利用率的指标，同时为避免规划中短时间尺度负荷预测误差太大的问题，提出一种计及风、光、荷不确定性的园区综合能源系统长时间尺度规划方法。建立风机、光伏年利用小时数的随机模型以及冷、热、电负荷年需求量的随机分布模型，以计及储能效益的综合能源系统年投资运行费用最小为目标，建立含电储、热储、热电联供等多种能源设备的园区综合能源系统随机规划模型，并探讨了不同置信度水平下的配置结果。同时，结果验证了所提的基于长时间尺度的区域综合能源系统随机规划模型在解决园区综合能源系统容量配置问题时的有效性。

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随着高比例可再生能源接入综合能源系统，在系统规划及运行优化过程中充分考虑不确定性及电/热储能灵活性的问题至关重要。提出了一种考虑可再生能源及多能负载不确定性的综合能源系统两阶段规划-运行联合优化方法。充分挖掘电/热储能的灵活性与上述不确定性的关系，进行互补平衡并改善系统的可靠性与经济性。所提出的两阶段优化问题在第一阶段主要考虑综合能源系统及储能设备的规划问题，包含0-1变量；第二阶段考虑系统运行问题，包含不确定性参数及多种连续变量。通过仿真算例分析了多类型储能配置对综合能源系统规划问题的影响和不确定性参数的场景数量在两阶段随机优化问题中的影响，并对比分析了两阶段随机优化与两阶段鲁棒优化的优缺点。分析结果为综合能源系统灵活配置电/热储能设备、考虑不确定性参数问题提供建模求解的策略及建议。

研究针对当前能源利用效率低下、环境效益差等问题，为促进能源清洁生产、就近消纳，提升区域能源系统对能源的利用效率，实现系统稳定性、节能性，提出了并设计了一种基于分布式能源的多能互补系统架构及综合能源系统设计方案。通过设计综合能源系统以及系统评价，比较了多能互补功能方案与保守功能方案的价值，得出本地可再生能源在系统输入能值的比例达到71%，而保守功能方案这一比例仅为11%。实践证明其与传统分供系统相比能源利用率更高，具有较高的经济效益，能够确保区域不同分布式能源系统互补、优化调度的顺利实现。