登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
本文分析了多能流系统的冷、热储能盈利方式,研究了冷、热储能容量配置及调度运行方案,从不同供能季出发计算配置容量,并分别建立冷、热储能效益模型以评判不同容量的收益。得出结论考虑多能互补的混合储能方法可以进一步挖掘系统的盈利能力。
本文来源:电力自动化设备 微信公众号 ID:EPAE-1973
考虑多能互补的区域综合能源系统多种储能优化配置
熊文1,刘育权1,苏万煌1,郝然2,王玥2,艾芊2
(1. 南方电网广州供电公司;2. 上海交通大学 电子信息与电气工程学院)
1研究背景
随着工业生产和居民用户的能源需求日趋多样,供能设备和形式向着高品位、低成本的方向发展,使得综合能源系统从理论概念逐渐转变为一种有效的能源整合手段。但由于不同能源系统发展的差异,往往是单独规划、单独设计、独立运行,彼此间缺乏协调,由此造成了能源利用率低、供能系统整体安全性和自愈能力不强等问题。现阶段,相关多能互补规划研究的规划对象大多集中于源、网、荷,储能的研究大多基于蓄电池模型,考虑储冷储热特性和盈利方法的研究较少。为解决这一问题,论文研究了多种储能在综合能源系统中的盈利策略和其盈利潜力,并设计了一种多种储能的配置方法。
2整体研究思路
针对多能流系统单独规划、运行导致的能源协同性差、利用效率低的问题,论文研究了蓄冷、储热、储电和混合储能在CCHP机组和电制冷等设备多能互补协同运行情况下的盈利策略,讨论了系统配置不同储能的经济性和可行性,建立了全寿命周期的冷热电储能调度规划双层优化模型,并利用确定性迭代算法求解。针对某实际区域综合能源系统多个供能季不同日负荷曲线,应用双层优化模型求解运行调度方案和储能配置容量。
3多能流系统及设备工作模型
3.1
系统能量枢纽模型
系统能量枢纽可等效为某一区域能源多输入、多输出的转化系统。多能流转化路径为协同优化提供了基础,系统优化的目的是在系统约束下搜索较优的耦合矩阵,耦合矩阵由供能和能源转换机组的静态特性和控制输出决定,调整控制输入即是对系统运行姿态的调整。典型的描述能量转化关系如图1所示。
图1 EH模型
3.2
储能设备工作模型
不同于电池储能仅在储能、释能时存在能量耗散,储热与蓄冷中的能量还会随时间耗散。相变储能和显热储能是典型的冷/热储能方式。显热储能是较为常见的一种储能方式,其成本最为低廉。相变储能的价格相对较高,其存储热量和释放热量主要是在材料发生物理状态改变的过程中进行的,不产生大的温度波动。
本文考虑混合储能,即储能系统内部的能量互补,熔融盐储热的非补燃压缩空气储能系统可耦合熔融盐储热与压缩空气储能2种方式,通过多种能量储能的互补取得不错的经济效益。该混合储能利用熔融盐储热系统中的热量为涡轮机进口空气加热,实现部分热能向电能的转化;同时可以配置电热装置将电能转换为热能,最终实现混合储能对热、电2种能量流的四象限运行。
4多种储能盈利策略及双层优化
4.1
冷、热、电储能应用场景及方法
a.电储能的经济性主要通过“低储高发”进行套利,在一般的峰谷电价中,其一天只能充放电1次进行套利,盈利空间较小,主要用途仍局限在平抑新能源波动、协助电能质量治理等辅助服务。
b.由于一天内热能价格不变,储热无法和电储能一样通过电价差获益。储热应与CCHP等能量耦合元件配合进行联合调度才有盈利的空间。CCHP机组为了追求较大的经济效益,一般选择在峰时电价时段运行并售电,且为了降低发电成本,希望其工作点接近额定运行状态,并在夜间选择停机。因此,储热显得尤为重要。
c.相变储能替代电空调供冷有明显的收益。在峰谷电价差较大时,经济效益较为可观。当在城市地区引入相变储能应用时,应当主要考虑利用低谷电替代电空调制冷的方案。
基于上述储能盈利策略的分析,冷、热、电储能的应用场景与方法可归纳为图2。
图2 冷、热、电储能的应用场景与方法
4.2
冷、热、电储能双层优化
上层问题的目标函数为最小化多个供能季内储能设备的全生命周期费用,决策变量为储能配置容量。其中,典型日机组的调度策略作为下层决策变量,对上层目标函数而言是已知量;下层问题是日前的最优调度问题,储能配置容量为其调度约束。当下层问题无解时,寻找不满足的平衡约束并按比例适当增大对应的储能配置容量。储能调度-规划双层优化如图3所示。
图3 储能调度-规划双层优化
4.2.1
不考虑多能互补运行的储能配置
当不考虑多能互补运行时,单独优化每个系统,电储能通过低储高发套利,除此之外,冷、热、电储能在供能不足时提供支撑。取日调度参数为决策变量,其下层调度运行的目标函数如式(1)所示。因为负荷实时满足,其供能收益为常数,因此式(1)未涉及负荷。
约束条件包括:冷、热、电功率平衡约束,如式(2)所示;设备约束式(3)—(5);储能约束式(6)、(7)。
上层调度模型的目标函数为多种不同储能的全周期经济效益最大化,决策变量为多种储能的配置容量,如式(8)所示。
4.2.2
考虑多能互补运行的储能优化
考虑多能互补运行的储能优化上层模型不变,下层模型的目标函数应替换为式(9)。
EH模型中的输入包括两部分:区域的用电成本和天然气成本。功率平衡约束使得供能收益为常数,故目标函数不考虑收益。
4.2.3
考虑多能互补运行的混合储能优化
考虑利用熔融盐压缩空气混合储能代替原有的电池储能和单独的相变储热装置,目标函数同4.2.2节。考虑储能型号、占地面积等限制储能配置容量的因素,上层目标改写为:
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
4月22日,从IEC(国际电工委员会)相关工作组秘书处获悉,国网天津电科院技术人员丁一成功当选IECTC8/SC8B第8工作组——“Decentralizedmultipleenergysystems(分散式多能系统)”召集人,这是电科院员工首次当选IEC工作组召集人,实现了电科院在国际标准领域的新突破。据悉,IECTC8/SC8B第8工作组成
投资是拉动经济增长的“三驾马车”之一。今年以来,一大批清洁能源工程项目建设有力推进,为端牢能源饭碗、加快绿色转型提供坚实支撑,也为有效需求提供供给,支撑经济持续回升向好。国家统计局数据显示,今年一季度,全国固定资产投资(不含农户)100042亿元,同比增长4.5%,比上年全年加快1.5个百分
农历正月十五刚过,春寒料峭,沿着福建漳州古雷开发区霞美镇海岸线驱车,堤岸一侧是由方形塘池组成的海产养殖基地,一侧是成片的滩涂,绵延10多公里海岸线。漳州霞美镇牡蛎养殖历史悠久,是全国牡蛎产业集散中心,村里的养殖户正忙着清点收成。而另一侧,沉寂多年的滩涂也将迎来新的变化。2023年11月,
4月10日,四川“十五五”构建水风光氢天然气等多能互补新型能源体系研究课题比选结果公示。根据公示,按照综合评分法,确定国家电投集团西南能源研究院有限公司为本项目中选研究单位。比选排名:1.国家电投集团西南能源研究院有限公司得分:90.0分2.重庆理工大学得分:69.7分3.四川天斯特电力设计咨询
4月7日,中国华电党组书记、董事长江毅,党组副书记、董事、总经理叶向东在集团总部与国家电网公司董事长、党组书记张智刚举行会谈。双方围绕深入学习贯彻习近平总书记重要讲话和重要指示批示精神,落实全国两会部署,保障国家能源安全稳定,推进绿色低碳转型,因地制宜发展新质生产力,加快构建新型电
4月1日,国家发展改革委国家能源局农业农村部关于组织开展“千乡万村驭风行动”的通知,通知指出,鼓励依法通过土地使用权入股等方式共享“千乡万村驭风行动”风电项目收益,探索乡村能源合作新模式。鼓励风电与分布式光伏等其他清洁能源形成乡村多能互补综合能源系统,对实施效果显著的项目,适时纳入
记者19日从国家太阳能光热产业技术创新战略联盟获悉,由中国电建西北院牵头EPC总承包的全球在建单机最大的塔式光热发电项目——中广核新能源青海德令哈光储热一体化200万千瓦(光热20万千瓦)项目日前正式开工,标志着国内储能配比率最高的光热储多能互补项目正式开工,这也是全球最大单机容量塔式光热发
3月4日,南方五省区(广东、广西、云南、贵州、海南)新能源单日发电量创历史新高,达到10.4亿千瓦时,占当天区域内总发电量的25.7%。其中,风电发电量为7.1亿千瓦时,光伏发电量为2.6亿千瓦时,生物质发电量为0.7亿千瓦时。据南方电网相关负责人介绍,2023年以来,南方区域新能源装机加速推进,新增新
3月7日,山西省芮城县人民政府办公室发布关于2024年《政府工作报告》重点工作任务分解的通知。文件指出,在继续做大光伏、风电体量的同时,强化储能调峰设施配套,兼顾煤炭清洁高效利用,全力构建“风光水火储”多能互补综合能源供给体系。加快投资28.3亿元的3个大基地项目进度,确保6月底前实现全容量
北极星氢能网获悉,2月28日,国华投资河北分公司赤城风氢储多能互补示范项目成功并网,为“两会”保供新增绿色动力。国华投资河北分公司成立于2011年5月24日,负责开发和运营国华投资在冀新能源业务。截至目前,公司主营业务范围涉及河北省石家庄、张家口、沧州、衡水、承德、秦皇岛、唐山、廊坊八个地
2月26日,中国华能集团有限公司党组书记、董事长温枢刚在2024年新能源项目建设推进会上宣布,总规模近3400万千瓦的新能源项目集中开工、复工。公司总经理、党组副书记邓建玲在推进会上讲话。会议由公司党组成员、副总经理樊启祥主持,公司领导张文峰、王益华、王文宗、王利民、李向良等出席。华能此次
北极星储能网获悉,据国家知识产权局公告,上海派能能源科技股份有限公司取得一项名为“储能热管理系统”的专利,授权公告号CN220830022U,申请日期为2023年9月13日。专利摘要显示,本申请涉及户用储能技术领域,尤其是涉及一种储能热管理系统。储能热管理系统,包括储能构件,储能构件包括电池和逆变
4月24日,中国电建重庆工程公司逊克县宝山乡重电200MW风电评价上网项目40MWH储能设备采购项目招标公告发布。本次招标储能总容量为20MW/40MWh,电池舱采用液冷式。并网电压等级为35kV。若采购容量发生变化,按照每MWh单价不变原则调整合同总价。中国电建重庆工程公司逊克县宝山乡重电200MW风电评价上网
进一步提升光伏系统的可靠性和经济性,储能行业持续爆发,特别是随着各地峰谷价差进一步拉大,工商业储能已具备良好的经济性,工商业储能解决方案百发齐放,装机量快速增长,工商业储能迈入发展元年。然而,不可否的是,作为时下最为火爆的赛道,分布式光储行业也面临着诸多“成长的烦恼”,如日益捉襟
北极星储能网获悉,4月24日,鞍钢联众电力储能项目中标候选人公示发布。第一名中标候选人:港华能源投资有限公司第二名中标候选人:广州鹏辉能源科技股份有限公司第三名中标候选人:广东大唐国际电力营销有限公司招标文件要求如下:
4月24日,阳西中新众树新能源有限公司阳西电厂#3—#4机组储能调频辅助服务工程EPC总承包项目-招标公告发布,项目位于广东省,招标人为阳西中新众树新能源有限公司,项目资金来源为其他资金16700万元。项目招标范围为阳西电厂#3、#4机组储能调频辅助服务项目采购EPC总包方,保障项目顺利执行。本工程202
北极星储能网获悉,4月24日,南方电网2024年用电与照明公司城北站及化龙站独立储能技术改造EPC总承包中标候选人公示发布。项目招标人为广州智慧用电与城市照明技术有限公司,最高限价人民币1041.1016万元。招标范围:在用电与照明公司的城北储能电站和化龙储能电站的储能系统的独立储能技术改造项目中
4月23日,CESC2024第二届中国国际储能大会暨智慧储能技术及应用展览会在南京国际博览中心开幕。国网江苏综合能源公司受邀携多款储能产品及智慧平台亮相本次展会,重点展示公司依托储能创新成果在智能微电网实践中的探索与应用。在“双碳”目标背景下,发展以科技创新为支撑的新型储能,已成为激发能源
北极星储能网获悉,上能电气4月24日调研活动显示,公司储能业务在海外也实现了突破,目前,公司大功率储能PCS在北美市场已获多个百兆瓦级项目订单,实现了公司在北美市场的良好开端。
北极星储能网获悉,艾罗能源4月24日在回复投资者提问时表示,公司加大了新产品的研发力度,开发适用于工商业储能的大功率储能逆变器(50kW以上)和大容量储能电池(100度电以上),预计2024年将陆续推向市场。
北极星储能网获悉,四方股份4月24日在回复投资者提问时表示,公司储能业务重点在加大各项技术研究、产品升级及市场开拓,包括PCS、EMS、BMS、PACK、预制舱等核心产品及系统集成,目前依托电力电子平台优势,深入研究构网型控制技术,全面布局集中式、组串式、高压级联式多种储能变流器技术路线,通过精
北极星储能网获悉,4月23日,中核集团发布甘肃嘉峪关500MW/1000MWh独立储能项目EPC总承包招标。本项目使用磷酸铁锂电池系统+超级电容系统的方案,由475MW/1000MWh磷酸铁锂电池储能系统、25MW超级电容储能系统(60s)、能量管理系统(EMS)、变压器等设备等组成。此次招标人为嘉峪关市宁晟新能源有限公司
北极星储能网获悉,据十堰发布官方消息,4月20日,湖北十堰首个“光储充”一体化综合能源项目建成投用。20日上午,国网十堰供电公司组织专业人员,对双星东风轮胎智能制造产业园的光伏电站、储能、充电站一体化项目进行验收,并于当日正式并网投运。该项目利用车间屋顶,铺设17388块单晶硅光伏组件,建
2024年第一季度,国能(福州)热电有限公司完成发电量19.36亿千瓦时,同比增长10.85%;售热量303.53万吉焦,同比增长30.7%;一季度利润总额9921.86万元,同比增加137.89%,实现首季开门红。今年以来,该公司全力落实集团“41663”总体工作方针,深入践行福建公司“一轴两翼,五提六创”工作思路,全力
4月22日,南方电网综合能源大厦项目规划核实批前公示。项目位于海口市滨海大道南侧(长滨东三街与长海大道交叉口东北角)。批建批建1栋地上37层,地下2层的办公综合楼,总建筑面积90574.37㎡,地上总建筑面积65773.25㎡,地下总建筑面积24801.12㎡。原文如下:1、公示主体:海口市自然资源和规划局秀英
4月11日,国能(福州)热电有限公司承办生态环境部碳排放管理培训班现场教学。本次培训由生态环境部应对气候变化司主办,国家应对气候变化战略研究和国际合作中心承办,福建省生态环境厅协办,各省、自治区、直辖市生态环境厅(局)、新疆生产建设兵团生态环境局及深圳市生态环境局碳市场管理、技术支
4月8日,自治区能源局印发了第一批电网侧独立新型储能电站示范项目清单,内蒙古综合能源公司通过竞争优选,分别取得呼和浩特可镇10万千瓦/40万千瓦时、包头百灵20万千瓦/80万千瓦时、鄂尔多斯万成功20万千瓦/80万千瓦时电网侧独立新型储能电站示范项目建设指标。目前,综合能源公司正在积极筹建项目公
为构建清洁低碳安全高效的能源体系,以煤炭等化石能源的清洁高效利用支撑新型电力系统建设,最近,盐城供电公司500千伏变电运检中心,配合完成射阳港电厂1号机组并网操作,顺利实现并网发电,将高效清洁煤电接入电网系统,有效缓解地区用电负荷压力,改善了区域电网结构,提高了区域供电可靠性、稳定性
4月7日,内蒙古通辽市能源集团与国网内蒙古东部电力综合能源服务有限公司签署战略合作协议。通辽市能源集团董事长于会涛,国网内蒙古东部电力综合能源服务有限公司总经理单吉财,就全面推进综合能源发展进行深入交流并签署协议。能源集团副董事长张景昱、副总经理常国林,中国能源研究会配售电研究中心
近年来,随着数字化智能化技术与传统能源技术的深度融合和相互赋能,正在为能源电力行业带来深远变革。能源数字化智能化发展的目的,是实现能源系统运行与管理模式的进阶与转型,而精准挖掘用户需求,创造多方共赢的价值输出,才是更好地提供综合能源服务的关键。作为专注于能源数字化领域的西安思安云
北极星售电网获悉,4月8日上午,山东临沂商城综合能源项目举行开工仪式。临沂商城综合能源项目集分布式光伏、储能、充电桩等设施为一体,项目建成后,该项目将通过能源管理系统对光伏发电和电动汽车充电需求进行实时分析,实现低谷充电、高峰放电,从而获取峰谷价差收益。
北极星电力网获悉,据天眼查显示,3月28日,国电电力秦皇岛山海关区综合能源开发有限公司成立,位于河北省秦皇岛市,是一家以从事电力、热力生产和供应业为主的企业,经营范围包括余热发电关键技术研发、太阳能发电技术服务、新兴能源技术研发、新能源汽车生产测试设备销售、电动汽车充电基础设施运营
3月28日,集团举办2024年首批重点项目集中开工大会,公司博州“两个联营”综合能源示范项目作为集团集中开工重大项目之一,在博州项目现场同步举行开工仪式。公司党委书记、董事长陈艾在乌鲁木齐主会场参会,党委副书记、总经理陈建强在博州现场参会并作表态发言。博州项目位于新疆博州博乐市,东北侧
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!