基于高质量发展评价指标体系的西北地区可再生能源发展初步分析

西北地区是我国重要的可再生能源基地,考虑生态、土地等重要边界条件后,资源开发潜力巨大,是保障我国中长期能源战略目标实现的重点区域。立足于国家发展新形势,通过分析西北地区可再生能源高质量发展内涵,探索建立综合评估指标体系,提出新规划理念和思路,开展区域可再生能源规划研究,评估水平年发展效果,以期为科学选择区域可再生能源发展路径、助力国家战略实施提供参考。

考虑高比例可再生能源的交直流输电网规划挑战与展望

未来高比例可再生能源的时空分布特性将给电力系统规划带来前所未有的挑战,电力系统基本形态与运行特性将发生根本性变化。文中在调研国内外研究现状的基础上,阐述了高比例可再生能源并网的输电网规划面临的科学问题,分别从网源协同规划、输电网柔性规划、与配电网协同的输电网规划、输电规划方案综合评价与决策方法四个方面,提出了考虑高比例可再生能源并网的输电网规划的研究思路与框架。最后,对未来高比例可再生能源并网的输电网规划进行了展望与总结。

面向高比例可再生能源并网的输电网规划方案综合评价

高比例可再生能源并网是未来电力系统的发展趋势,输电网规划方案综合评价应该契合高比例可再生能源并网的新特点。首先介绍了输电网规划方案综合评价的基本要素和评价流程,并从评价指标体系和综合评价方法两个角度对现有的电网规划评价相关研究进行了综述。然后从可再生能源的强不确定性、可再生能源消纳压力、高度电力电子化与交直流混联等三个方面分析了高比例可再生能源并网对输电网规划评价与决策的影响。在此基础上,从评价对象、评价指标、评价方法以及评价结果的应用等四个维度对未来面向高比例可再生能源并网的输电网规划方案综合评价研究进行了展望。

基于AP聚类和鲁棒优化的电网规划灵活性评估

高比例可再生能源的并网,给电力系统规划的灵活性带来了挑战。本文考虑源-荷双端的不确定性,提出了一种基于AP(affinity propagation)聚类和两阶段鲁棒优化的电网规划灵活性评估方法。首先,本文提出了基于AP聚类的远景年典型日负荷建模方法。其次,以区间的形式考虑可再生能源出力的不确定性,构建基于鲁棒优化的电力系统规划方案灵活性评估模型。最后,在整个周期的角度和各时间断面的角度提出了一组电网规划灵活性评估指标。本文利用IEEE RTS-24算例验证所提出方法的合理性。

基于KML开发的GIS系统研究与应用

提出了基于KMLK(Keyhole Markup Language)开发的GIS系统的设计方案,论述了它的系统结构以及实现方法。在分析系统的结构和工作原理的基础上,实现了客户端发出请求,服务器端接收到数据请求后调用相应的存储过程将数据从数据库中提取出来并转换为XML,然后调用XSLT完成从XML到KML数据转换,最后,调用Google API将KML在客户端网页中显示出来。并通过农村新能源规划与评价系统的系统应用来展示整个系统流程,该系统应用说明基于KML开发的GIS系统的普遍性和实用性。

面向农村微能网的评价指标构建及应用

为了客观的评价农村微能网规划结果的优缺点,该研究建立农村微能网的规划评价指标体系,该评价指标体系包含可靠性、经济性、环保性和效益性4个一级指标、7个二级指标和14个三级指标。首先运用熵权法对农村微能网各规划方案进行客观评价,得到各规划方案的客观评价值,然后根据项目所在地的环境条件、项目资金情况和项目投资方需求不同,运用专家评价法建立专家评价指标权重表,将熵权法与专家评价法相结合,得到适合微能网项目实际开发需要的评价指标的权重分布,优选出适合项目投资方的微能网规划方案。算例结果表明,采用熵权法得到农村微能网3个规划方案的客观评价值分别为1.32、1.14和2.47,得到具有供能装置、能量转换装置和冷-热-电多形式储能装置的方案3为农村微能网最优规划方案。采用专家评价法与熵权法相结合的主客观评价方法对农村微能网规划方案进行综合评价,如果侧重关注环保性指标,则未规划储能装置的方案2为最优选择,如果侧重关注可靠性、效益性和经济性指标,则具有供能装置、能量转换装置和冷-热-电多形式储能装置的方案3是最优选择,证明了该研究所构建的微能网评价体系可以对微能网规划方案实现有效评价,为微能网的建设规划提供有益的参考。

当前我国可再生能源规划的执行评估

按照"规划蓝图-实施情况"的一致性评估方法,对我国可再生能源规划完成情况予以评估。虽然可再生能源规划总目标基本实现,但主要指标完成程度参差不齐,存在规划指标脱离实际、利用结构不尽合理等问题,从而得出应调整可再生能源规划指标与可再生能源利用结构之结论。同时,可再生能源规划执行过程中,面临生物质能发展遇瓶颈、风电与太阳能消纳能力不足、小水电呈无序开发状等障碍。有鉴于此,要采取修缮法律法规保障政策、健全技术创新支持政策、创新经济激励促进政策、完善地方可再生能源发展规划等措施,以促进可再生能源发展。

高比例可再生能源新型电力系统长期规划综述

大力发展风电、光伏等可再生能源是实现电力系统低碳转型的重要途径。由于可再生能源出力具有波动性与不确定性,为应对大规模可再生能源并网给电力系统长期规划带来的挑战,近年来相关研究成果不断推出。为全面综述该领域的研究现状,该文首先分析新型电力系统的主要技术特征,然后,从能源供应的经济–政策不确定性与低碳转型带来的能源供应安全两个方面分析新型电力系统长期规划模型所面临的挑战。并从长期不确定性、短期不确定性、电力系统充裕性、电力系统安全性4个方面,综述当前新型电力系统长期规划研究成果,分析其中需要关注的重点、难点问题。最后,对新型电力系统长期规划模型的构建与应用进行总结与展望。

考虑供能成本与碳排放权收益协同的新型乡村能源系统规划

针对部分乡村地区能源网架结构薄弱及地理位置分散等造成的电、热、气供能质量低、成本高、环境友好性差和碳排放高等问题,该文提出一种考虑供能成本与碳排放权收益协同的新型乡村能源系统规划方法。首先,研究分散式乡村的多种类能源供给与需求特征,建立有效兼顾城市和乡村能源与垃圾处理需求的再生能源利用基地模型及其选址优化方法;之后,研究基于有线能源网络和移动能源网络的乡村多能源供能成本、碳排放权收益与可靠性、环境约束间的协同优化方法,建立乡村再生能源利用基地与多能源网络联合规划模型;最后,以东北某城市及其周边多个乡村的多能源数据和垃圾处理数据为基础进行仿真分析,结果表明,提出的规划模型在提高乡村能源系统投资效率的同时,能够有效提升乡村电、热、气等多能源供给的经济性、可靠性和生态环境友好性。

高比例可再生能源新型农村电网的技术挑战与展望

双碳目标和能源转型推进分布式可再生能源大规模接入农村电网,催生出具备高占比新能源和双向潮流典型特征的新型农村电网。在新型农村电网中,双向潮流、逆向送电、电压随机波动、逆变器谐波、保护配置以及安全用电等技术挑战愈加突出。通过分析我国农村电网的发展现状,剖析双碳目标下农村电网面临的技术挑战,对新型农村电网建设的关键举措和亟待研究的课题进行展望,为新型农村电网的规划和建设提供理论支撑。

组合型可再生能源在农村微网中供电性能的综合评价

从农村负荷特性出发,结合农村可再生能源种类多、分布分散的特点,提出采用不同类型可再生能源组合为农村微网供电,针对新能源出力的不确定性,通过全面考虑经济、环境、可靠性和技术4类指标集,采用熵权模糊综合评价法分别对太阳能、风能、水能、生物质能两两组合后对农村微网供电的性能进行评估比较,并与单一新能源供电模式对比,得出适合农村微网的新能源组合供电方式,为农村微网的新能源建设提供理论参考。