高占比可再生能源发电专题系列文章

当前,各国能源发展战略涌现出许多新思路,例如（坚强）智能电网、主动配电网、（全球＋）能源互联网等,提出这些愿景的一个很重要的目标就是提高非水可再生能源发电量在终端能源电力消费中的占比。以欧盟为例,此占比要求在2020年达到20%,2040年达到50%;截至2015年,德国、意大利等国的终端能源用电量中非水可再生能源用电量占比分别达到29%和22.3%,已超欧盟2020年20%的目标值。

基于知识共享的高比例可再生能源系统发电控制

具有不确定性的可再生能源并网比例提高使得系统状态变化多样性,增加系统准确控制难度,促使系统能源协同调度。文中首先提出了一种参数知识共享算法,通过共享深度神经网络参数来提高计算速度和准确性。然后,构建双层联动发电控制框架,运用参数知识共享算法,通过对相似求解目标之间的参数迁移,提高深度神经网络参数设置的计算速度和准确性,对各类型储能进行指令分配,运用提出的区间快速收缩算法对各类型储能进行指令分配。最后,一个含高比例可再生能源电力系统的实验结果表明:所提算法较对比算法在频率偏差平均值和成本上分别降低了22.5%和3.77%。

可再生能源发电与售电企业绿证配额交易的激励机制研究

鼓励售电商积极履行可再生能源配额义务是平衡配额制度与售电市场改革关系的契合点。本文构建了可再生能源发电商与售电商上下游企业展开配额交易合作的决策模型,解构了单次合作路径下的外部激励、连续合作路径下的双重激励模型。主要结论表明:外部补贴促进了单次合作收益的增加,电证捆绑是售电商完成配额目标的重要途径,且对应一个最佳补贴额度。若政府提高补贴额度,电证分离的交易模式能够产生显著的激励效果。在连续合作路径下,发电商获得最大收益的条件是利益共享比例较高,平均分担配额成本;但降低成本分担比例仍会导致绿证价格增加。不论采用何种配额交易模式,内部合作利益协调机制都能够抑制市场电价和绿证价格的上涨。研究为政府设计可再生能源配额制度与售电侧改革方向相适应的激励方案提供理论依据。

垃圾处理工程的可再生能源发电系统设计

作为垃圾处理工程的配套项目,可再生能源发电系统的建设不仅有助于节约能源,保护环境,还能践行循环经济理念,将废弃物转化为可再生能源,促进资源的再利用和经济的可持续发展。以武汉市某垃圾处理工程为例,结合多能互补可再生能源发电系统装机容量,确定沼气发电和光伏发电的并网方案,设计沼气发电方案和光伏发电方案,为以后的同类设计提供参考。

可再生能源发电并网调度自动化系统的设计与实现

可再生能源是指太阳能、风能、地热能等资源储量丰富、不会枯竭的能源类型,而电网调度自动化系统是电网供电安全性与经济性的重要保障。为使可再生能源发电与市电电网顺畅并网,文章提出了可再生能源发电并网调度自动化系统,提出了系统设计思路,并分别给出了数据库、数据采集与监控、自动发电控制、经济调度控制、信息管理的实现方法,旨在为可再生能源发电的稳定、持续运行提供保障。

浅谈氢储能技术及其在可再生能源发电储能中的应用

风力、光伏发电等可再生能源的广泛应用给我国的能源系统消纳提出更高要求,而将氢储能技术引入其中有利于扩大能源容量,延长其调节周期。本项目以49.5MW风场为基础开展风-氢储能示范项目,完成氢储能系统建设,并在制氢技术、储氢技术以及氢发电技术的应用下提高发电效率,为项目经济效益提供保障。

光伏发电技术在可再生能源领域的应用与发展趋势研究

近年来,光伏发电技术在各行各业中的应用成果,逐渐被大众所认可。尤其是在市政照明系统、建筑节能系统等领域,受到了越来越广泛的应用。在这一背景下,许多可再生能源研发与生产企业,开始将重点技术与资金投入光伏发电产业。为促进我国资源结构的调整,改善能源紧缺的现状,节约能源消耗,推动“双碳”战略的有效落实,本文从光伏发电技术的原理出发,探讨了该技术的具体应用路径,以支持我国可再生能源领域的发展。

基于可再生能源集成的光伏发电场设计与电力系统集成优化

随着可再生能源的不断发展,光伏发电场作为清洁能源的代表之一,在能源领域占据着日益重要的地位。文章旨在通过光伏发电场的设计与电力系统的集成优化,探讨可再生能源的最大潜力,并提高电力系统的整体效能。深入研究光伏发电场的设计,通过可再生能源的集成,包括风能与光伏的协同发电、储能系统的集成以及智能能源管理系统的应用,优化能源利用效率。在电力系统集成优化方面,涉及微网技术的应用、电力系统稳定性分析以及智能优化算法的运用,旨在提高电力系统的稳定性和响应速度。

发电厂可再生能源集成技术的优化与应用

现在所世界经历的能源大变革,可再生能源扮演了举足轻重的角色。借此契机,使得大型发电厂集成使用可再生能源,如风能、太阳能等,被认为是有效提携这种创新能源的资本化进程和精准管理的重要策略。本文就将背靠现有大规模电力生成系统,探究整合这些可再生能源在发电厂中的具体问题,利用混合整数非线性规划(MINLP)等科技前沿的优化技术,对发电厂中的可再生能源整合制定最优方案,志在降低总成本,却能够达到最高的发电效率。据研究显示,操控好整合与优化的操作,能直接推动发电厂收益的增长,同样也会提升能源的使用效率,这足以保证电能的稳定供应,也为长远发展提供坚实保障。此外,我们还发现,整合多类型可再生能源的发电系统性能更加稳定。因此,本研究为相关的能源决策和政策制定提供了具有现实意义的理论政策支持和方法论工具,期望进一步推动可再生能源在发电厂的广泛应用与集成优化。

2022中国可再生能源绿色电力证书发展现状与展望

绿证是市场化方式驱动可再生能源高质量发展的重要举措,对推动能源绿色低碳转型意义重大。为此,梳理了国内外绿证发展历程,系统回顾了我国绿证政策的历史沿革;基于详实的数据,分析了我国绿证核发交易情况;结合最新政策,剖析了绿证机制的新变化;最后从引导绿电消费、支撑能耗双控、衔接碳市场、提升国际影响等方面展望了中国绿证发展趋势。

大规模可再生能源发电中输配电线路的运行和维护

近年来,国内新能源行业呈现出良好的发展势头,能源利用逐步向绿色低碳方向推进,大规模可再生能源发电量不断增长,作为电力系统中的重要组成部分,输配电线路关乎到大规模可再生能源电力输送的安全和稳定,因此需要对其进行科学合理的运行及维护措施。

天然气发电与可再生能源融合发展研究综述

基于充当灵活调峰电源和促进天然气消费的考量,天然气发电与可再生能源融合发展成为天然气领域重要的研究问题之一。基于梳理中国电力发展规划、可再生发电发展规划和灵活调峰电源发展规划及其之间衔接的研究现状,结合BP神经网络模型的预测结果,对中国未来电力装机总量、可再生能源发电装机及气电装机规模予以分析;通过总结分析中国天然气发电产业发展现状、功能作用及存在的问题,对目前研究提出的未来中国天然气发电产业发展路径予以归纳总结。综述分析认为,在中国电力需求持续增长和可再生能源发电快速增长的背景下,在天然气发电与可再生能源融合发展的条件下,天然气发电发展定位和规划需要进一步明确,天然气发电产业的宏观政策和微观机制需要进一步清晰,天然气发电与可再生能源融合发展的路径需要进一步优化,这些都应该成为后续研究需要深化的方向和重点。

基于资源-需求匹配的分布式可再生能源发电项目选址研究

分布式电源在我国电源结构中占比持续扩大,因此考虑资源需求匹配开展分布式电源科学高效选址尤为重要。文章构建了以资源供给和能源需求为核心的涵盖多个因素的广义选址匹配指标体系,基于逆前景理论和可变精度粗糙数改进主观权重,提出了资源需求夹角余弦选址匹配决策模型,为分布式可再生能源发电项目选址建设提供决策依据。将所建模型应用于北京分布式光伏发电项目选址分析,研究表明,北京发展分布式光伏发电项目依托资源呈现出由朝阳、昌平、延庆、通州一线向两侧减小,东北高-西南低的特征;需求则呈中部向外围降低,东南高-东北低的特征;延庆区匹配程度最高,石景山区匹配度最低;匹配度Local Moran’s指数呈现延庆、怀柔、顺义HH聚类,丰台LL聚类的特征。北京分布式可再生能源发电项目开发应主要集中在北部区域。

含储能接入的三相配电网分布式可再生能源可调度域建模与计算

分布式可再生能源(distributed renewable energy,DRE)发电可调度域用于定量描述电力系统适应DRE发电不确定性的能力。目前可调度域的相关研究聚焦于采用单相模型描述输电系统,鲜有讨论具有高阻抗比与三相不平衡特性的配电网,亦未计及储能系统广泛接入所带来的影响,因此难以准确地应用于新型配电网分析。针对上述问题,该文建立了含储能接入的配电系统可调度域数学模型,充分考虑了配电网相间耦合与三相不平衡特点以及储能系统的充放互补特性;采用凸包松弛和多面体外近似重构配电网交流潮流模型,并通过凸包络近似替代处理储能的互补松弛约束,得到配电网可调度域的多面体外近似模型,从而由自适应约束生成算法构建其线性边界。算例仿真结果表明所提出模型能较好地适应含储能接入的三相配电网可调度域分析,并验证了所提出方法的结果准确性与计算效率。

东盟区域可再生能源资源开发潜力研究

东盟可再生能源资源禀赋优异,电力市场空间大,区域制定了雄心勃勃的可再生能源发展目标,是我国开展可再生能源国际合作的重点区域。运用GIS方法,对东盟区域的光伏、风电、水电等主要可再生能源资源品种进行初步评估,并进行开发经济性分析。结果表明,东盟水能资源丰富,区域水能资源技术可开发量约170 GW,已开发装机约48 GW,开发利用率约28%;东盟绝大部分地区光伏发电量在1350 kW·h/kWp以上,太阳能年总辐射量大于1750 kW·h/m^(2),区域光伏发电的技术可开发量超过9900 GW,已开发装机约23 GW;东盟大部分区域风速在7 m/s以下,风资源条件相对较好的国家主要在中南半岛中南部及马来群岛沿海地带,陆上风电技术可开发量约1000 GW,已开发装机约2.3 GW。

基于储热的燃煤机组深度调峰规模化消纳可再生能源发电研究

随着可再生能源装机容量的不断增加,为减少可再生能源发电与燃煤机组发电间上网电量不匹配产生的“弃风弃光”现象,燃煤机组需实现深度调峰为可再生上网源提供空间,同时还应进一步提高消纳可再生能源的能力。利用再热蒸汽抽汽储热深度调峰系统将可再生能源发电、熔盐储热与燃煤机组降负荷调峰时的蒸汽抽汽储热耦合,研究基于储热的燃煤机组深度调峰规模化消纳可再生能源发电系统的可行性及可再生能源发电储热对深度调峰性能的影响,并分析系统的综合发电煤耗和碳排放的变化规律。研究结果表明:当再热蒸汽抽汽流量为270.70 t/h时,燃煤机组发电功率由300.03 MW降至210.07 MW,储热系统可消纳可再生能源发电的最大功率为187.26 MW;存热量释放时,燃煤机组发电功率由300.03 MW增加至348.68 MW;单位时间消纳可再生能源发电量为187.26 MWh时,综合发电煤耗降低了8.49 g/k Wh,减少的CO_(2)排放量为28.23 t。该研究为高比例可再生能源发电的消纳提供了指导思路。

可再生能源技术在建筑行业中的应用

建筑领域是新能源应用的一个重要发展方向。由电子工业出版社出版的《新能源新趋势:可再生能源与绿色建筑设计》介绍了常见的可再生能源类型、绿色建筑的设计方法和建造原理,主要包括绿色建筑概述、建筑材料、被动式太阳能设计、替代性建筑物、能源、太阳能热水、太阳能发电、风力发电、水力发电、生物质能源等内容。该书针对不同类型的可再生能源的历史背景、基本原理及发展状况做了详细论述,同时还客观讨论了它们的优势和局限性,以及对环境的影响。

基于隐马尔可夫模型的智能电网可再生能源整合优化

针对智能电网中可再生能源整合面临的不确定性挑战,提出了一种基于隐马尔可夫模型的优化方法。该方法结合了需求响应策略、实时电价和储能系统的优化调度。通过在修改的IEEE 30节点系统上进行仿真,结果表明马尔可夫决策过程的预测准确率显著提高。应用需求响应策略后,系统的发电成本和排放量大幅降低,同时有效减少了峰值需求。研究证明,所提出的集成能源管理系统能够有效降低运营成本、减少排放,并提高电网可靠性,为智能电网中可再生能源的高效整合提供了可行解决方案。

2023年德国可再生能源产能增长创纪录

据报道,2023年德国安装了创纪录的太阳能和风能发电产能,但只有太阳能新增装机达到了政府目标,风力发电装机未能达到。德国太阳能工业协会(BSW)表示,住宅需求大幅增加推动2023年安装了超过100万套新太阳能发电系统,总容量达到14吉瓦,同比增长85%。德国风力发电协会(BWE)近期表示,风电招标数量也有所增加,2023年风电总容量达到创纪录的6.4吉瓦(但低于每年10吉瓦的目标)。BWE表示,德国需要更多法律法规促进电网接入和风力发电的安装。

林德在华签署购买可再生能源长期协议

2月1日,林德宣布与相关合作方签署两个全新的能源采购协议,为林德在中国的生产现场提供可再生能源支持。林德分别与广东能源集团和中国三峡集团签署了为期25年的采购合同,两家企业每年可提供总量达3.2亿k W·h的可再生能源。这些能源主要由位于广东省和江苏省的太阳能发电基地生产,预期将于2024年第一季度开始供应。