按照應用對象的不同，分布式供能系統可分為樓宇型和區域型兩種。樓宇型系統是指向一棟樓宇或一個單位供能的系統，供能對象包括賓館、醫院、商場、辦公樓等。區域型系統一般規模比較大，是指向一個區域內多個單位供能的系統，供能對象包括工業園區、商住區等。目前，我國正處于工業化和城市化同步快速發展的進程中，各種工業、商業和高科技園區多統一規劃建設，這為區域型系統的推廣應用提供了難得的歷史機遇。但是，由于傳統的容量優化、選址優化、傳輸網絡優化、生產調度優化問題的復雜性，目前可用的區域型系統優化配置方法、軟件少，已有研究也存在系統結構簡單、設備單元模型粗略、模型通用性差、自動化程度差等問題。

為解決上述問題，中國科學院工程熱物理研究所能源動力研究中心的研究人員在多年積累的單個能源站系統全工況優化配置方法基礎上，應用超結構方法并結合區域能源規劃理論，發展出了兩種類型的區域型分布式供能系統優化配置模型。第一種模型針對分散布置型(圖1(a))，即供能系統分散布置在各建筑物內部，建筑物內系統產生的能量首先滿足自身需求，多余的能量通過供能網絡輸送給其它建筑物。另一種模型針對集中布置型(圖1(b))，即供能系統布置在建筑物之外，在距離建筑物較遠的能源站內進行中壓電和蒸汽的生產，在靠近建筑物的分配站內進行低壓電、冷水和熱水的生產，各種能量通過相應的供能網絡在能源站、分配站、建筑物之間輸送(圖2)，最終滿足各建筑物的負荷需求。這兩種優化配置模型具備以下共同特點：1)能夠實現能源站站點、系統形式、設備臺數和容量，以及能源輸送網絡的自動選擇和參數優化;2)在配置優化中同時考慮運行優化;3)在快速求解的同時，保證相對精確的模型構造和參數，如對主機設備考慮部分負荷率和環境溫度的影響，使優化配置結果可靠;4)除燃氣輪機、內燃機、余熱鍋爐、吸收式制冷機等常用技術外，還納入了可再生能源技術和蓄能技術。利用發展的模型，以廣州市某商住區為研究對象，開展了區域型分布式供能系統優化設計案例研究，驗證了兩種模型的可行性和有效性。研究亦表明，在給定的條件下，兩種區域型系統均可帶來顯著的經濟效益：與傳統的“市電+燃氣鍋爐+電制冷機”供能方式相比，前者每年可節省25%的費用，后者每年可節省14%的費用，兩種系統增加的投資費用均可在3年內收回。

兩篇相關論文近期已發表在學術期刊Energy上。

圖1  兩種區域型分布式供能系統示意圖

圖2  集中布置型系統能源輸送網絡示意圖