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
电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学)、山东大学控制工程与科学学院的研究人员陈柏翰、冯伟、孙凯、张承慧、孙波,在2019年第15期《电工技术学报》上撰文,建立以电能、风能、太阳能、天然气和储能为能量互补形式的冷热电联供系统。
(来源:微信公众号“电工技术学报” ID:dgjsxb 作者:陈柏翰、冯伟 等)
针对并网运行时的营运成本最小化问题及孤岛运行时能源利用率最大化问题,提出多能互补系统综合优化调度策略。根据不同时间尺度的冷热电联供系统平衡方程相结合的方法提出多元储能技术,更新原有的调度计划,降低系统运行成本,同时通过计算负荷温度变化率得出系统负荷中的冷热惯性及冷热电联供系统自身能量储备,与储能设备共同实现负荷预测、风光功率预测波动抑制以及对阶梯电价的适应,构成多元储能系统。
提出适用于孤岛运行时冷热电联供系统目标函数以及孤岛运行时的优化调度策略,实现孤岛运行下能源利用率最大化。最后利用CPLEX数学规划方法对所提控制策略进行了仿真验证。
随着能源危机和全球暖化问题日益严峻,提高传统能源和清洁能源利用效率的研究得到国内外学者们的广泛关注。以风能、太阳能、地热能为代表的可再生能源作为环境友好型能源,在电网中所占比例逐渐升高,其自身的随机性和波动性是制约其发展的主要因素。
燃气机组(微型燃气轮机、内燃机等)以消耗天然气的方式生产电能,运行方式灵活,调峰填谷能力显著,成为备受关注的发电形式。为了进一步提高燃气机组的综合能源利用,研究人员提出了就地消纳燃气机组余热的发电形式,即热电联供(Combined Heat and Power,CHP)以及利用溴化锂制冷机对系统余热进行转换,供应本地冷负荷,如空调、冰库等的冷热电联供系统(Combined Cooling,Heat and Power, CCHP)。
CCHP存在三个相互耦合的能源系统,供应本地冷热负荷以及部分电负荷,其系统组成通常包括燃气机组、燃气锅炉、热能回收设备、制冷设备等。CCHP的能源利用率较高,成为消纳风能、太阳能的有效方式之一。因此,可再生能源协同CCHP的多能互补运行方式成为研究热点。
CCHP运行调度计划的制定关系着系统中风、光、储、冷、热等能源形式的消纳问题。抑制预测误差的能力是保证CCHP运行的重要指标之一,通常CCHP配有储能设备,利用储能设备对风光功率和负荷的波动进行消纳。与电能特点不同,冷能和热能存在较大的惯性,此特性表明CCHP除自身配置的储能设备以外,还可以利用其冷热负荷中的惯性进一步提高系统抑制波动的能力。
近年来,结合风/光/储的CCHP优化调度问题得到较多关注。
有学者设计了结合CCHP的优化调度方法,对CCHP运行成本做了详细分类,为办公楼宇CCHP寻找到低成本、低碳排放的运行方案。
有学者提出了CCHP三级协同优化方法,求解出最优设备选型、最优设备容量和最优运行参数。
有学者构建了CCHP节能减排的惩罚函数,对比了CCHP和分供系统的投资成本。
有学者针对孤岛运行方式下的CCHP提出分层实时协调优化的调度方法,确定了园区联供型CCHP的孤岛运行调度方案。
有学者介绍了液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)冷能发电模块和三联供模块的系统优化设计方案,对该系统孤岛运行进行了测试。
上述关于CCHP优化调度的研究主要集中在两个方面:①基于系统费用的优化方案与调度方案;②CCHP孤岛运行的分层协调控制和案例测试。目前尚未考虑天然气价格波动,并跟随阶梯气价进行实时优化调度的系统模型。同时在系统热冷负荷的定量分析研究上也缺乏相关的文献。CCHP的并网工况的优化策略得到业内学者的广泛关注,然而,孤岛工况的优化策略还有待进一步研究。
总结前人研究的思路,归纳CCHP的主要研究热点包括:
1)从可行性方面考虑,CCHP采用响应快速、能源效率高的燃气机组,结合风、光等波动性较大的能源形式的可行性研究。
2)从经济性方面考虑,CCHP区别于大型能源网络的经济收益性研究。
3)从技术性方面考虑,有效地利用燃气机组的余热,进一步提高燃气机组的综合能源利用率的调度方法研究。
4)从建设性方面考虑,建设和配置CCHP中的设备,包括设备选型、拓扑结构设计等建设性研究。
本文着重提高CCHP的综合能源利用率问题,对CCHP中的冷热负荷的惯性进行计算,提出了多元储能技术,减小储能蓄电池的使用,同时建立适合CCHP的优化调度模型,设计能够实时跟随阶梯气价波动的优化调度算法,建立适合孤岛运行目标函数,使其在全工况下的能源利用率进一步提高。
图1 冷热电联供系统
图5 考虑预测波动的运行模式
图8 系统优化调度算法实现流程
总结
本文主要完成成果包括:
1)构建并网运行模式下CCHP运行模式,并建立优化调度模型。在此基础上分析研究联合冷热负荷自身惯性的多元储能系统,验证其降低储能蓄电池消耗的可行性,研究其对阶梯气价的适应能力,设计成本更优的CCHP运行方案。理论研究表明,在系统冷热负荷温度差异允许范围内,多元储能技术能够提供系统有效的功率储备、增加系统抑制预测波动的能力,并使CCHP具备应对阶梯气价的能力。
2)构建CCHP孤岛运行能量损耗最小化模型。仿真研究证明,CCHP孤岛运行下,能够利用本地设备进行能量转换,降低能源消耗,在联合储能蓄电池的条件下,提高系统热、冷、风、光四种能源形式的总能源总利用率。
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。
北极星售电网获悉,近日,福建省宁德市工业和信息化局等部门发布关于印发宁德市工业领域碳达峰实施方案的通知,《方案》提到,加速构建以新能源为主体的新型电力系统,推进风光水核等清洁能源与电化学储能一体化发展,实现新能源发电精细化运行与控制,源网荷储互动、多能协同互补、用能需求智能调控。
北极星储能网获悉,据飞毛腿消息,4月22日,飞毛腿(江苏)储能系统集成基地正式挂牌成立。该基地将实现月产储能集成300-400MWh,年产能力达3-5GWh。飞毛腿(江苏)储能系统集成基地的设立,旨在深度整合先进储能技术和高效系统集成方案,为长三角乃至全国能源转型提供坚实支撑。
北极星储能网获悉,4月23日,苏尼特左旗蒙深电储新能源有限公司共享储能EPC总承包工程招标公告发布。储能电站规模为150MW/300MWh,电池采用户外预制舱布置方案,储能变流器及升压变采用户外预制舱布置方案,储能电站年运行350天以上,预计每日充电、放电各一次,年充放电次数700次。公告显示,本项目拟
北极星储能网获悉,近日,安徽蚌埠市人民政府办公室发布了关于印发《蚌埠市有效投资专项行动方案(2024)》的通知。该方案在“深入开展制造业投资专项行动”中提到,持续做大主导产业集群。新能源产业集群实施高性能锂电池湿法隔膜、7GW/h储能电池电芯制造及3GW/h储能系统集成等项目。另外方案在“深入
北极星储能网获悉,江苏省发展改革委4月22日发布《江苏省电力需求响应实施细则(修订征求意见稿)》。文件明确,需求响应实施补贴标准。其中0.5-1小时的,度电补贴最高,为4.8元/kWh。0.5小时以下的实时需求响应,既有度电补贴元2.4/kWh又有容量补贴10元/kW。详情如下:(1)削峰需求响应按竞价形成的
北极星储能网获悉,4月23日,浙江省杭州市淳安康盛2.5MW/5MWh储能项目中标候选人公示发布,浙江鸿能电务有限公司以7520374元预中标该项目,折合单价1.504元/Wh。招标范围:淳安康盛2.5MW/5MWh储能项目施工总承包(包工包料),包括施工图范围内主接线工程、10kV配电装置接线系统、二次舱装置及基础工程
4月23日,中关村储能产业技术联盟发布2024年3月储能电池产能统计。锂离子电池制造投资降温根据CNESA全球储能数据库的不完全统计,2024年3月,全国共有26家企业公开了电池项目规划,总产能超过233.53GWh(含计划/签约/开工/投产等),投资额超过987.16亿元,环比下降4.68%。储能电池总产能达到92.98GWh
北极星储能网获悉,4月23日,麦加芯彩在回复投资者提问时表示,储能涂料市场目前市场规模较小,未来具有一定发展空间。从竞争格局来看,外资企业目前占据更多优势。公司储能涂料尚在进行中。
4月23日,MENSIS集团董事Mr.VahapATALAY率队到远东电池参观交流,并洽谈合作。远东控股集团党委书记、董事局执行主席兼首席执行官、产业董事长蒋承志热情接待并座谈。Mr.VahapATALAY对远东电池的热情接待表示衷心感谢。他表示,远东电池在新能源领域有着丰富的行业经验,产线设备生产能力等综合能力一
北极星储能网讯,4月23日,嘉泽新能发布关于下属公司投资建设产业园项目公告。根据公告显示,嘉泽新能二级全资子公司鸡西泽源储能装备科技有限公司拟采用自筹和向金融机构融资等方式筹措资金,投资建设黑龙江省鸡西市鸡冠区嘉泽储能电池制造园区项目(一期),上述产业园项目计划总投资约153326万元。
4月22日,高特电子副总经理谢建江在江苏储能大会上发表演讲,围绕工商业储能系统全生命周期安全与经济性为核心议题,对工商业储能电站系统设计、建设与运维过程中的常见热点话题进行了深入浅出的分析,为行业系统集成商提供了极具参考意义的解决方案。01项目差异性与技术挑战在工商业储能系统领域,项
北极星储能网获悉,据飞毛腿消息,4月22日,飞毛腿(江苏)储能系统集成基地正式挂牌成立。该基地将实现月产储能集成300-400MWh,年产能力达3-5GWh。飞毛腿(江苏)储能系统集成基地的设立,旨在深度整合先进储能技术和高效系统集成方案,为长三角乃至全国能源转型提供坚实支撑。
4月22日,华北院与华北电力大学举行重力储能交流及合作协议签订会。在中电工程副董事长,华北院公司党委书记、董事长梁政平和中国工程院院士、华北电力大学校长杨勇平的共同见证下,华北院总工程师兼副总经理孙永斌与华北电力大学副校长刘云鹏分别代表双方签订了校企联合重力储能实验平台合作协议。签
4月23日,中关村储能产业技术联盟发布2024年3月储能电池产能统计。锂离子电池制造投资降温根据CNESA全球储能数据库的不完全统计,2024年3月,全国共有26家企业公开了电池项目规划,总产能超过233.53GWh(含计划/签约/开工/投产等),投资额超过987.16亿元,环比下降4.68%。储能电池总产能达到92.98GWh
在行业降本增效诉求推动下,储能电芯容量大型化已成为发展趋势之一。从2023年开始,300Ah+等不同规格储能电芯产品正加速替代280Ah,并朝着500Ah+乃至1000Ah+快速迈进。目前,鹏辉能源、南都电源、天合储能、兰钧新能源、晶科能源等企业均已推出300Ah+容量储能电芯产品。随着大容量电芯产品不断推陈出新
破解新型储能并网和调度运用难题推动新型储能高质量发展——《国家能源局关于促进新型储能并网和调度运用的通知》政策解读中国工程院院士饶宏党的二十大报告提出“加快规划建设新型能源体系,加强能源产供储销体系建设,确保能源安全”。储能对推动能源绿色转型、应对极端事件、保障能源安全、促进能源
4月20日科远智慧在互动平台表示,公司目前尚未直接用AI技术赋能储能环节,不过公司在源网荷储方面有着较为成熟的解决方案与应用案例。
北极星储能网讯,4月19日,有投资者在互动问答平台对南方黑芝麻公司的储能锂电项目已经远超预计建成时间进行提问。黑芝麻回复:鉴于2023年下半年起新能源电池市场形势发生重大变化,与公司进行项目可行性研究的假设条件产生了重大差异,据此公司密切观察外部条件变化冷静面对市场重大变局,不冒进推进
在双碳目标指引下,储能在不断适应新型电力系统的特征和需求,发挥对新型电力系统的支撑作用,成为实现能源科技革命的重要保障。而储能系统产品的创新迭代,成为引领储能行业发展的强劲动力。当下,在业内集装箱储能系统主流产品仍以5MWh容量主,而在ESIE2024储能展会期间,蜂巢能源、瑞浦兰钧、比亚迪
北极星储能网讯,赣锋锂业在投资互动平台表示:目前第一代固液混合电池已初步实现量产,能量密度240~270Wh/kg,可以通过针刺安全性能测试实验,循环次数达到2000次以上,第二代固液混合电池目前处于研发阶段,能量密度可达到400Wh/kg以上,可以通过针刺实验,能够在维持高能量密度的情况下同时保持高安
4月11日,海博思创获得由知名认证机构TüVNORD颁发的组织温室气体排放&产品碳足迹核查证书。在发展理念上,海博思创把可持续发展作为核心战略之一,将环境保护、社会责任和经济效益结合起来,推动行业实现绿色、低碳以及高质量发展。此次对于应对气候变化及可持续发展开展的两项行动,分别针对了海博
北极星储能网讯,4月17日,总投资约30亿元的中德园交能融合零碳产业园暨沈阳微控磁悬浮应用产业基地项目正式开工。一期项目投资4.5亿元,主要建设研发、检测中心、生产车间、综合楼等设施,新建磁悬浮飞轮产线、高速磁悬浮电机产线,重点开发和生产主动磁悬浮飞轮储能技术和产品、高速磁悬浮电机产品。
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
抢抓机遇全面推进重点项目开发建设奋力谱写中国大唐在蒙高质量发展新篇章2月22日,中国大唐集团有限公司党组书记、董事长邹磊到内蒙古区域所属企业调研,亲切看望慰问基层一线干部职工,并主持召开中国大唐在蒙高质量发展调研座谈会,强调要深入学习贯彻习近平总书记在内蒙古考察时的重要讲话精神,按
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!