可再生能源电制氢合成氨系统的并/离网运行方式与经济性分析

可再生能源电制氢合成氨(renewablepowerto ammonia,Re Pt A)是风力发电、光伏发电等可再生能源的大规模消纳方式之一,也是化工行业实现低碳清洁发展的重要技术路线之一。利用风电光伏电解水制氢合成氨系统模型,分析电网调峰型系统、电网友好型系统、工艺离网型系统的绿氨成本,并对电化学储能设备规模、储氢设备规模、电解水制氢设备规模、电解水制氢设备效率等影响因素进行敏感性分析。基于3种绿氨系统的设备配置方案和运行方式评估不同类型系统所需的电网调峰电量,提出3种系统所适合的应用场景。研究结论是近期应该发展电网友好型RePtA系统,远期应该发展工艺离网RePtA系统。

计及风、光出力不确定性的微电网经济调度研究

针对风、光出力不确定性,结合蒙特卡罗抽样模拟的风、光出力场景集合,对比同步回代、K-Means聚类、模糊C均值(FCM)聚类三种场景削减技术所得最大概率典型场景风、光出力数据,发现同步回代场景削减技术更能表征风、光出力的波动性和随机性。并以风电、光伏、微型燃气轮机、质子交换膜燃料电池及蓄电池组成的微电网系统为研究对象建立了以系统总运行成本最小为优化目标的经济调度模型。算例分析中,采用自行改进的粒子群算法(PSO)优化调度各微源在典型场景下的出力,验证了结合蒙特卡罗抽样的同步回代算法对风、光出力不确定性处理的有效性和合理性。

计及循环寿命的用户侧储能调频经济性研究

用户侧储能系统可以参与调频服务以提高经济性,但调频过程中频繁地功率调节会影响电池循环寿命,因此难以准确评估用户侧储能提供调频服务的经济性。根据运行倍率、放电深度、循环寿命的关系,建立电池循环寿命模型,实现了等效评估峰谷套利服务和调频服务的循环寿命。基于该模型考虑电池更换次数,以净收益最大化为目标,建立储能全生命周期的成本收益模型,并提出了用户侧储能参与调频服务的经济性评估方法。结合美国电力市场数据,比较了用户侧储能参与峰谷套利服务和调频服务的经济性,结果表明:在峰谷套利服务模式下,用户侧储能系统的经济配置参数范围为0. 389 C^3. 074 C;用户侧储能系统提供调频服务的最优运行功率为其额定功率;在优化运行策略下储能系统提供调频服务的经济性好于峰谷套利服务。

基于准PR控制的飞轮储能UPS系统

UPS系统在电网故障情况下为电能质量敏感设备和重要场所提供了必要的电力供应。飞轮储能方式与蓄电池储能相比,具有效率高、维护成本低和无污染等优势。UPS系统按拓扑可分为在线双变换式、在线交互式和后备式三种,后备式与两种在线式相比具有结构简单、成本低和效率高的优势,但是响应速度较慢。本工作提出了一种基于准PR控制方法的飞轮储能UPS系统及其控制策略,该系统采用可控硅作为转换开关,采用准比例谐振控制与矢量控制相结合的控制策略,使该UPS克服传统后备式UPS响应慢的缺点,具有较高的动态和稳态供电性能。给出了该UPS系统工作机制、准比例谐振控制方法以及网侧和机侧矢量控制策略,通过仿真和实验证明了该系统具有良好的动态响应能力和较高的供电质量。

基于多模式协调的飞轮储能系统故障穿越控制方法

飞轮储能是一种具有高动态响应性能的储能形式。在分析电网低电压和高电压故障下飞轮储能并网系统特性的基础上,文章提出适用于该系统的故障穿越控制策略。所提出的控制策略同时适用于电网对称故障和不对称故障,通过多模式协调控制网侧变流器和机侧变流器,可保障电网电压跌落和电网电压骤升期间飞轮储能并网系统能够持续不脱网工作,进而满足故障期间飞轮储能系统向电网提供一定无功功率支撑的故障穿越运行要求。本文通过理论模型的仿真,验证了所提故障控制算法的有效性,并对飞轮储能并网系统的故障穿越能力进行了评估。

新能源侧储能系统综合经济效益评估方法与实例

随着储能技术的不断发展,储能在用户侧、发电侧及电网侧应用场景日益增多。但目前新能源侧储能尚未形成成熟的商业及盈利模式,有必要针对新能源侧储能综合经济效益进行评估。本文提出储能系统全寿命周期成本分析方法,全面考虑新能源侧储能在电源装机、节能减排等方面的综合效益,构建综合经济效益评价模型及方法,并通过典型实例对方法进行验证。结果表明,随着电池寿命增加、电池成本下降,储能系统具备较好的经济可行性。

基于储能电站的广东调频辅助服务市场研究

根据广东省调频市场规则和电力市场概况,建立了调频市场竞价出清模型。根据广东省电源情况,分析得出了市场出清顺序为储能电站、燃气机组、燃煤机组。进而分析了储能电站的装机量对市场中各主体收益的影响情况。最后考虑市场竞价和储能收益率限制,得出远期广东省调频市场中储能电站的装机规模为730~750 MW。

基于电池寿命模型的混合储能调频经济性研究

本文针对电池储能提供调频服务过程中频繁进行充放电导致的电池寿命快速衰减的问题,首次提出了电池储能和冰蓄冷的混合储能提供调频服务的模式。在考虑电池寿命衰减的基础上建立了混合储能提供调频服务的成本收益模型,并分析了倍率优化和最大功率模式下收益情况。最后以PJM市场数据进行了案例分析,得出了混合储能的利润更好,且倍率优化模式比最大功率模式更有效地延长了电池寿命。