基于能量套利的储能价值评估模型

储能技术通过对电能的时空搬运,能有效解决可再生能源并网对电网带来的安全性与可靠性问题。但是,储能投资成本高,且储能技术的多元性以及不同储能技术在功率成本与能量成本的巨大差异下,导致不同技术的储能难以在同一标准下进行经济性对比。因此,研究不同储能技术的价值,即分析储能功率成本与能量成本的变化如何影响储能对可再生能源发电的价值具有十分重要的意义。文中建立了一种储能技术评估方法,在能源套利的场景下,通过优化储能规模、成本与充放电功率,以光-储联合电厂的收益最大为目标,进行优化求解。算例结果表明,部分储能技术已经能够使光-储联合电厂达到盈利点,且所提储能优化配置方法能够增加光-储联合电厂64%~94%的收益,为了实现更大范围的盈利,文中给出了储能成本下降的路径。

混合多类型储能的分布式能源系统运行优化方法

对于含多类型混合储能系统的运行优化,通常将所有设备等效为一个整体,并未考虑各储能系统的运行特性差异等因素,最终导致设备利用率低,经济运行能力差。为此,首先以最大可再生能源消纳以及最小电网交换电量为目标,构建了优化函数模型。其次,考虑到多类型储能系统在充放电动态特性、运行成本特征以及SOC设定等方面差异,提出了一种结合能量型储能SOC一致性约束的双层解耦式运行优化方法,以适应分布式能源系统中的多类型储能协同运行。最后,以某个在建的分布式可再生能源系统工业示范园区数据为基础,对所提方法进行了算例验证与分析。结果证明,所提方法在保证分布式能源系统内多个能量型储能系统充放电同步性的同时,能够对具有相同运行特性的储能系统进行聚类,有效了降低计算复杂性,完成多类型储能协调与优化,并最终促进分布式能源系统的新能源消纳。

微电网能量型储能器件的建模研究

能量型储能器件是当今微电网发展的重要组成部分,能够平抑微电网中的不平衡电量,保证微电网的能量平衡和频率稳定。本文首先研究了蓄电池的常用模型,然后在蓄电池四阶动态模型的基础上研究了其短期放电模型和长期放电模型。其次,本文研究了超级电容的一阶模型和简化一阶模型,并且阐述了超级电容的两种RC网络模型,更符合其使用实际情况。最后,本文阐述了各种模型的优劣和适宜应用的场景。

自治型微电网群多元复合储能系统容量配置方法

针对自治型微电网(简称微网)群及其子微网能够离网运行,且能在极端条件下保持稳定运行的特点,分析了微网群和子微网中累计的不平衡能量在子微网最大允许连续离网运行时间、微网群最大允许连续离网运行时间、极端条件下系统期望稳定运行时间下的变化特性。考虑能量型储能系统补充最大能量缺额和吸收最大的过剩能量、功率型储能系统平抑最大功率波动,提出了微网群主储能系统和子微网储能系统中不同类型储能系统的容量配置方法。对于给定的最大允许连续离网运行时间和极端条件下系统期望稳定运行时间指标,所述方法可计算微网群最小的储能系统容量,且不需要进行大量的时域仿真,针对性强,简单易行。方法应用于广西涠洲岛微网群示范工程设计,通过计算负载失电概率证明了容量配置能够满足系统可靠性要求,验证了该方法的有效性和正确性。

用于混合储能平抑光伏波动的小波包–模糊控制

采用能量型储能和功率型储能组成的混合储能系统平抑光伏输出功率波动。利用小波包分解可获取更多信号细节信息的优点,综合分析光伏功率信号的幅频特性、储能的性能特点,将光伏功率信号分解,得到光伏平抑目标功率和不同类型储能的充放电功率。充分考虑实际工程应用中实时控制对运算速度的要求,并通过阈值判断补偿滤波延迟效应。采用模糊控制方法对功率型储能的荷电状态(state of charge,SOC)进行自适应控制,实现功率的优化分配,提高平抑效果。算例结果表明,所提控制策略能够充分利用不同类型储能的性能优势有效平抑光伏输出功率波动。

高速铁路再生制动能量储存与利用技术研究

随着我国高速铁路的快速发展,牵引供电系统能耗高、再生制动能量利用率低等问题日益突出。为实现高速铁路的节能降耗,该文结合实测数据分析枢纽牵引变电所、长大坡道/重载线路以及铁路10k V配电所的负荷特性。针对不同牵引变电所负荷特性的差异,提出储能型和储能(10)能量回馈型2种再生制动能量利用方案,并制定相应的能量管理策略及控制方法。对所提方案进行节能效果和经济性分析,分析结果表明提出的方案能有效提高再生制动能量利用率,且具有明显的节能效果和经济性。最后,通过实验验证所提方案能量管理策略及控制方法的正确性和可行性。

飞轮储能装置储能状态控制研究

对飞轮储能装置性能的特点以及结构和储能原理进行了分析。对飞轮储能装置储能状态过程中如何提高系统所存储能量及能量存储效率作了具体分析。设计了复合控制方案对无刷直流电机进行调速,从而提高飞轮转速,增加系统存储能量。

电池-超级电容器混合储能系统研究进展

储能是解决可再生能源大规模发电并网、推动新能源汽车发展、实现“碳达峰”“碳中和”中长期目标的关键支撑技术。能量型储能器件与功率型储能器件组成的混合储能系统是能量管理和功率管理的高效系统,充分发挥了能量型储能的持久性和功率型储能的快速性,大幅提升了储能系统的综合性能和经济性。本文概述了能量型和功率型电化学储能技术及特点,总结了各类电池-超级电容器混合储能系统,分析了混合储能系统在电网储能、新能源汽车、轨道交通等领域的应用。详细分析了电池-超级电容器混合储能系统关键技术,包括混合储能系统控制和能量管理,总结了近期较为常见的混合储能系统使用的控制方法;混合储能系统的参数匹配和技术经济性进行分析;介绍了混合储能系统拓扑结构分类,并讨论各种拓扑结构的优缺点。此外,还对电池-超级电容器混合储能系统和单一储能系统进行了仿真对比,验证了混合储能系统相较于单一储能系统的优越性。最后,对电池-超级电容器混合储能系统进行了总结和展望。

地铁再生能量利用方案比较

对几种地铁列车再生制动产生的电能处理方法进行了讨论与比较,根据比较结果,推荐最具优势的处理再生电能的方法,以改进现有地铁电能利用系统。

大规模电力储能技术的特性与比较

介绍储能技术分类及其在电力系统中的应用,对抽水蓄能、压缩空气、飞轮、超导、超级电容器、二次电池、液流电池和钠硫电池储能技术的特性进行了分析和比较,阐述了各种储能技术的适用领域。

风光储微电网储能系统容量优化配置

太阳能、风能等分布式能源具有间歇性与波动性的特点,储能技术可有效地减少输出功率的波动性,提高能源的可控性。在分析风光储微电网系统出力特性的基础上,以系统总投资成本、年负荷缺电率、弃风弃光率最小为优化目标,建立风光储微电网储能系统容量优化配置模型。在不同约束条件和运行策略下,采用非支配排序遗传算法(NSGA)对模型进行求解,得到最优容量配置方案。算例结果表明,采用储能能量调度策略和NSGA对风光储微电网系统进行容量配置,显著降低了系统投资成本,提高了系统的供电可靠性和能源利用率。

电力系统配置储能分析计算方法

现阶段,储能的配置分析计算大多是围绕单一场景开展的,无法充分发挥储能的多重作用。为合理配置储能,提高电力系统综合效益,从系统整体运行需求角度入手,归纳总结电力系统配置储能应统筹考虑源网荷发展情况、细致分析储能对常规机组的替代作用、综合优化储能充放电策略3方面关键因素;提出在功率、能量和充放电时长3个维度均不确定的情况下,电力系统统筹配置储能的分析计算方法,包括储能的功率初值计算、确定功率下的能量分析计算和不同功率下的能量滚动计算3个主要环节。最后,以某省级电力系统为案例,开展2021—2025年储能配置分析计算。计算结果表明:在满足同一运行要求下,配置有多组可行解,且储能功率在一定范围内增大,可一定程度降低系统对能量的需求。算例从经济性角度出发,对比并选择可行解中投资成本最小的方案作为最终配置方案。

基于模糊控制算法和布谷鸟搜索算法的混合储能系统优化配置

重点研究将混合储能系统应用于平滑可再生能源系统输出波动场景下的优化配置问题。首先,建立可再生能源输出波动的平滑目标并选取Savitzky-Golay滤波算法以平抑多种新能源的出力。继而,分析功率型储能和能量型储能各自的特点,论证混合储能的互补性。然后,建立混合储能系统优化配置模型,并结合实际算例,采用上述滤波算法对新能源出力进行滤波,高频部分由储能系统补偿。对储能系统补偿的功率,采用模糊控制算法对不同的储能介质进行功率分配,再用布谷鸟搜索算法确定最优的储能额定功率和额定容量。仿真结果验证了所述算法的有效性。

深冷液化空气储能技术及其在电网中的应用分析

压缩空气储能(compressed air energy storage,CAES)是将电能转化为空气内能的一种储能方式,主要有传统压缩空气储能、先进绝热压缩空气储能(advanced adiabatic compressed air energy storage,AA-CAES)、超临界压缩空气储能和深冷液化空气储能(cryogenic liquid air energy storage,LAES)等技术类型,其中LAES具有储能密度高、储能容量大、寿命长、无污染、不依赖于地理条件且建设周期短等优点,是能量型储能发展趋势之一。首先对CAES的发展历程与趋势进行了阐述,针对LAES的技术特点,开展了其在电网中的应用分析和展望,明确了LAES的应用场景及效率,最后根据系统关键技术和难点,指出了该技术未来一段时间的后续研究重点。

RTG节能减排组合方案

在分析目前RTG各种节能减排技术、原理和效果的基础上,提出2种RTG节能减排的组合方案:一种是油改电+电池储能的组合方案;另一种是发电机组调速+电池储能+平衡块的组合方案。该2种组合方案都能提升RTG的节能减排效果,对集装箱码头RTG节能减排改造具有指导意义。

考虑非计划离网期用能需求的工商业园区优化运行

针对电能替代背景下热泵供热的工商业园区如何提高并网运行经济性和离网用能可靠性的问题,提出了一种考虑非计划离网期用能需求的工商业园区优化运行模型。在负荷侧考虑柔性负荷响应,利用柔性电负荷的价格响应特性和柔性热负荷的弹性调节特性调整负荷变化;在储能侧划分储能能量状态区间,根据园区重要电、热负荷的持续用能需求,提出并计算各时刻发生非计划离网时所需的储能备用容量,模型以并网时园区运行成本最小为目标,以各时刻储能备用容量作为其存储能量下限的约束。算例结果表明,考虑非计划离网期用能将小幅度增加运行成本;不同的储能配置容量和能量状态区间划分,运行经济性和可靠性不同。所建模型可提高园区运行经济性,且满足任意时刻离网时重要负荷的短时用能需求,提高用能可靠性。

Effects research of different capacity exercise on fat metabolism

Fatty is one of the most important energy storage substances in the human body, and is an important source of energy in motion. It has 10 times bigger storage space than glycogen. Some studies suggest that in low to moderate intensity aerobic exercise, fat plays an important role providing energy. Especially when the movement lasts for more than 3 ~ 4h, energy provided by fat can account for 70% to 90% of total energy metabolism. Many people use many means and methods in order to increase the proportion of fat oxidation providing for energy in the movement and save glucose consumption in vivo, improving the body＇ s endurance. On the other hand, endurance exercise can burn fat properly, and play an important role to reduce accumulation of body fat, prevent hyperlipidemia and improve lipid levels.

The Efficiency Improving of Traction Drive Test Bench with Supercapacitor Energy Storage System

For development of passenger electrical transport, it is necessary to use energy more rationally. One of methods of vehicle power efficiency increase is installation of on-board energy storage systems. For studying of system operation, it is necessary to carry out a lot of experiments, therefore it is favorable to use the test bench and its computer model for reduction of the number of physical experiments. In this article, the results of computer modeling for the optimization of traction drive test bench by adjusting of the operation parameters of supercapacitor energy storage are described. Test bench operation is considered in cases of the energy storage system working at various selected supercapacitor initial voltages. Maximal increase of possibility of vehicle test bench regenerative braking with minimal decrease of autonomous power supply mode possibility is investigated. There is estimated the energy storage system efficiency improving measures dependence from supercapacitor operational voltage ranges. Parameters at which the minimum losses of energy are observed are revealed. Dependence of energy storage system discharge power on the most admissible supercapacitor current is established.

Energy Management System Implementation Guidelines for Iron and Steel Industry

The iron and steel industry generally features the characteristics of large volume of energy consumption, multiple sorts of energy medium, complex secondary conversion, more recyclable extra energy, and the energy management of the field may involve the entire personnel, process and system, covering all links from designing, purchasing, energy storage, processing and conversion, distribution, energy use and extra energy recycling. The implementation guidelines summarizes the energy management experience and results and provide a systematic approach for the implementation of GB/T 23331-2012 and GB/T 29456-2012, sharing svstematic instructions and suggestions for the implementing paths and methods of creating, implementing, maintaining and improving the energy management system （EnMS） at the enterprise level.

Energy Storage System for Solar Thermal Air Conditioning Combined with Ejector Cooling System

A system of energy storage for solar thermal air conditioning combined with ejector cooling system for residential is determined in this paper. The purpose of this study is to design the energy storage system for heating the water in a storage tank to reach the required temperature for exchanging heat with the refrigerant of cooling system. The design from calculation of thermal energy storage system that proper with the solar flat plate collector area results are 70 m2, and the hot water temperature is over than 80 ℃. A cooling system is selected for refrigerant of R141b from the solar air conditioning system of 10.5 kW, and the energy source is solar thermal energy from the collector that there is an efficiency of 0.46 approximately. This storage system for the electric solar cooling system can be reduced the problem of the intermittent of energy source with the constant generating temperature to run the cooling system continuously.