能源是人类赖以生存和发展的基础，是国民经济的命脉。如何在确保人类社会能源可持续供应的同时减少用能过程中的环境污染，是当今世界各国共同关心的问题。在能源需求大幅度增长与环境保护日益迫切的双重压力下，欧美发达国家将注意力投向了未来30~50年后人类社会能源的主要承载形式--综合能源系统(integrated energy system，IES)。IES被认为是未来人类社会能源的主要承载形式。广义IES 涉及人类社会能源产生、输送、分配、消费环节，对其整体开展研究难度极大。欧美国家在研究初期，均选择从狭义IES(即终端IES)入手，欧盟初期的微网系统、美国的综合能源系统—冷热电三联供(IES-CCHP)系统、加拿大的ICES系统均是如此。基于以上情况，有必要针对适合中国国情的区域IES 开展研究，区域IES特指由分布式终端综合能源单元系统和与之相耦合的集中式能源供应网络２个部分共同构成的复杂能源耦合体。这里的区域是指一个地区、一个城市，或一个城镇等。
同时，高比例可再生能源发电成为全球广泛关注的未来电力系统场景。欧洲、美国和中国分别提出2050年实现100%、80%、60%可再生能源电力系统蓝图。但其输出功率的随机性和波动性也给电力系统的灵活性提出了严峻的挑战。所谓灵活性，是电力系统响应负荷和波动电源变化而随之调节的能力。
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