研究背景与意义
能源的“量”与“质”是能源系统的重要属性。传统能源系统主要关注能量数量，而忽略了能量品质。用能的本质是利用能量做功能力，即能量品质。提升用能品质可在维持相同功效的同时减少能耗总量。能源站整体效率不高意味着供能枢纽提供的能源做功能力不强。低品质能量利用的具体案例包括热力系统和掺氢天然气系统，其中能量损失和能量不确定性会导致供需不匹配。
综合能源系统流、势和路的概念
综合能源系统拥流：综合能源系统负荷、多能耦合环节消耗的能量在能源网络中的分布。
综合能源系统势：描述综合能源系统中能源网络中输运能量品质能力的标量物理量，定义为系统中某一点与零势点的势差。
综合能源系统路：描述综合能源系统中能源网络中输运能量品质路径的物理量。
高品质能源利用：高综合能源系统
高综合能源系统（HE-IES）以低损、高终端能质系数、高效率、高有效能利用率的“一低三高”为能源品质目标。高规划、高运行和高品质能量调度是实现高综合能源系统的关键技术。
面向高品质能源利用的关键技术
高规划：避免让“低质能”干“高级活”，或让“高质能”干“低级活”。
高运行和高品质能量调度：建立合理的量测数据集合，实现系统状态的量质协同状态估计和精准预测技术；以IES运行安全稳定要求、爬坡出力、经济运行及拥平衡等为约束条件，以量质协同、经济成本、可再生能源消纳能力、综合能效等为优化目标，建立面向智能调度的优化模型。
经济学和交易：从市场和经济的角度来看，能量中的有效能部分决定了能够统一表示多能源的共有属性，这种普适属性可作为一种商品特性。
案例分析：中国能源系统流传播与变迁
分析近十年中国能源系统流传播与变迁情况，归纳中国能源行业有效能利用情况，提出相关能效提升建议。高品质电能的低质利用、热能的不匹配利用、能源燃烧过程的不可逆损失等问题需要解决。
案例分析：中国能源系统环节摘增分配与演化
分析近十年中国能源系统环节摘增与演化情况，归纳中国能源行业“有效能退化”情况，提出相关节能优化建议。摘增主要集中于燃料燃烧环节和发电环节，用户终端其次，能源输入端占比较少，说明中国能源系统存在高能量的低质利用、终端低设备占比大等问题。
案例分析：构建路
建立中国北方某工业城镇示范区综合能源系统路图，通过将各类能源设备、网络节点和拥流路径转化为图形化的拓扑结构，直观反映各个元件的能量品质。
案例分析：流分布
采用上述路模型，分析示范区能源系统在典型场景下的流分布特征。流分布与能源网络类型以及拓扑结构密切相关。整个系统或部能量的“量”和“质”指标可能存在互斥性；整体和局部的能量品质指标也可能存在互斥性。
案例分析：做功安全和评估
类比IES运行（安全）域，提出了IES做功（安全）域模型和做功安全边界求解算法。量化分析安全约束下IES在多能流耦合、能量转换与传输过程中的做功安全范围，识别IES各能源环节潜在的做功安全瓶颈节点。
案例分析：面向做功能力提升的高规划
构建IES做功能力均衡度模型，提出面向整体/局部做功能力提升的IES高规划技术。可在规划阶段避免因设备选型不当，负布局不合理，引起的局部做功能力差异，减少在运行阶段因提升做功能力而进行的运维投资。
案例分析：量质协同状态估计
基于电力、天然气、热力系统和能源站各子系统的能流-流耦合关系，建立了IES量质协同量测模型。IES-TJBC实际算例的能流参数和流参数精确度高，体现了面对IES工程算例开展状态估计计算的有效性和通用性。
案例分析：流追踪技术
开发流分配解折追踪方法，采取网络无损化策略，基于IES的源端和负荷的分配关系进行追踪计算。拥流追踪解析了拥流输运的关键节点和关键管线，明确的流动、损耗和分配方式，实现拥的公平分摊与价值评估。
综合能源系统能源品质提升关键技术及应用相关成果
提出了IES做功能力均衡度模型、面向整体/局部做功能力提升的IES高规划技术、IES量质协同量测模型、流分配解折追踪方法等关键技术，并取得了相关成果。
