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摘要
在推行煤炭清洁开采、构建绿色低碳循环能源新发展格局的背景下，当前煤矿区能源的孤立开发方式和以煤炭发电、电网供电为主的供能模式已不再适应新形势，需要构建综合能源微网以增强煤矿区能源综合利用水平并控制碳排放量。本文讨论了煤矿区综合能源微网应用的基本需求及天然优势，提出了一种煤矿区综合能源微网架构并分析了蕴含的新能源发电、储能、伴生能源利用、多能耦合转换、能量优化调度等发展要素；建立了煤矿区的物质流-能量流-碳流枢纽模型，实现了针对典型煤矿区的综合能源微网碳能协同低碳运行优化。结果表明，将综合能源微网应用于煤矿区，能够发挥风、光、瓦斯、空气热、涌水热等资源优势并进行高效整合利用，储能装置则进一步提高供能与负荷需求的匹配度，充分降低煤矿区的电网购电量与用电碳排放量；煤矿区碳能协同低碳运行优化过程考虑了各类设备的碳能耦合关系，支持制定低碳经济的运行策略。煤矿区综合能源微网架构及碳能协同低碳运行优化，可为煤矿区经济社会高质量发展提供新的理念与技术支撑。
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单位智能电网教育部重点实验室; 天津大学
