随着“双碳”目标的深入推进，利用可再生能源资源降低煤炭开采过程的碳排放成为重要发展趋势，而矿井供能采用可再生能源面临着资源禀赋条件复杂、可再生能源波动、能源利用技术多样、用能负荷需求多变等多重问题。为实现对煤矿不同供给需求边界条件下的定制化开发，以西部地区年产8.00Mt/a纳林河二号矿井热电供能系统为研究对象，提出了结合可再生能源及煤矿伴生资源的矿井多能互补热电供能系统与配置优化方法。该系统利用光伏、风电、热泵、储能等能源生产转换储存设备在可行边界条件下实现能量生产转化与平移，实现煤矿电能与热能互补互济与能源共享。通过分析矿井热电等能源需求及矿区太阳能、风能和伴生资源的源荷特征，在气象条件、分时电价、设备容量等边界约束下，采用供能总成本最低的方式满足矿井热能与电能的实时需求。基于负荷数据、设备模型、优化算法构建了多能互补热电协同供能模型，并提出了基于经济性、能效性、环保性、安全可靠性多维度评价指标体系，对该系统进行了研究分析与评价。研究结果表明，多能互补热电协同供能系统能够实现矿井供能系统的清洁低碳热电协同供能，有效降低对化石燃料的依赖，以年产8.00Mt/a纳林河二号矿井为例，采用多能互补热电协同供能系统可大幅降低能源采购成本，系统运行总费用可降低50%以上，系统绿色能源占比可提高到65%以上，实现80%以上可再生能源发电量自发自用，每年可以减排放二氧化碳45%以上。

1 设计参数及源荷特性分析
1.1项目概况
1.2 负荷特性分析
1.2.1电负荷分布
1.2.2 热负荷分布
1.3 资源特性分析
1.3.1太阳能资源
1.3.2 风资源分析
1.3.3 矿井伴生资源
2 煤矿多能互补热电协同系统模型
2.1系统工作原理
2.2设备模型
2.2.1光伏发电机组
2.2.2风力发电机组
2.2.3热泵供热机组
2.2.4燃煤锅炉
2.2.5储能设备模型
2.3系统目标函数
2.4系统约束条件
2.4.1能量平衡约束
2.4.2设备容量约束
2.5评价指标
2.5.1经济性评价
2.5.2能效性评价
2.5.3环保性评价
2.5.4安全可靠性评价
3 系统模拟分析
3.1 系统模型参数
3.2 方案对比
3.3热电协同供能系统供需平衡情况
3.3.1时序模拟
3.3.2能流模拟
3.4系统综合评价
3.4.1经济性
3.4.2综合能效
3.4.3环保性
3.4.4安全可靠性
4 结论
论文创新点：