促进间歇性可再生能源发电消纳的水电定价与能量管理策略

小水电站是电力系统中重要的灵活性资源,可以促进风电、光伏等间歇性可再生能源(intermittent renewable energy,IRE)的开发与利用。在此背景下,研究了促进IRE发电消纳的水电定价与能量管理策略。首先,根据小水电站的日调节能力,将其分为统一调度水电站(coordinately-scheduled hydropower station,CHS)和自主调度水电站(independently-scheduled hydropower station,IHS)两类,并基于Stackelberg博弈提出了包含多个主体的水电定价与能量管理框架。然后,构建了双层优化决策模型,上层用于制定针对IHS的水电峰谷电价,并确定CHS的发电出力,决策目标是弃水量与弃风弃光量的加权和最小;下层用于IHS确定各自的发电功率,决策目标是各自的发电收益最大。接着,应用Karush-Kuhn-Tucker条件与强对偶理论方法将所得到的非凸非线性优化问题转化为混合整数线性规划问题,并采用Yalmip/Gurobi求解器求解。最后,用IEEE标准算例系统对所提方法的可行性进行了说明,仿真结果表明所提出的水电定价与能量管理策略可以提升对IRE发电的消纳。

中国可再生能源发电产业电价管制的外部性内部化问题分析

目前,中国已经实行了一系列可再生能源发电产业电价管制政策,这些管制政策主要为了将可再生能源发电产业的外部性内部化。本文针对可再生能源发电产业所处的产品生命周期进行了分析,并提出中国的可再生能源发电产业还处于初始期,在此基础上分析了中国可再生能源发电产业的成本和收益的不一致性,也就是具有明显的正外性,之后结合中国实际分析中国可再生能源发电产业的外部性现实表现,最后探讨了将可再生能源发电产业的外部性内部化的理论方法。

间歇性新能源光伏发电配额作业调度方法研究

为提高光伏产业规模化应用,提出一种间歇性新能源光伏发电配额作业调度方法。构建光伏发电系统的出力影响因素模型,并基于此建立调度目标函数,制定调度约束条件;基于调度约束条件,构建光伏发电配额调度模型;利用粒子群算法求解模型,获取光伏发电配额最佳调度值,实现光伏发电配额调度。实验结果表明:所提方法开展光伏发电系统电力配额调度时,系统损耗小于21 MW,调度时间的平均值为1.576 s,弃电量低于4 MW,验证了所提方法的光伏发电配额作业调度效果更好。

中国将细化可再生能源发电全额保障性收购制度

十一届全国人大常委会第十二次会议审议了可再生能源法修正案草案．对可再生能源发电全额保障性收购制度进行了细化。根据修正案草案，国家实行可再生能源发电全额保障性收购制度。国务院能源主管部门会同国家电力监管机构和国务院财政部门,

贵州省可再生能源发电外部性研究

本文研究内容意在构建贵州省可再生能源发电外部性评价指标体系及计量方法,定量计算贵州省可再生能源发电的外部性指标,立足于贵州省电力改革的基本情况和我国现有的可再生能源政策,对贵州省可再生能源发电的发展以及外部性问题的解决提出具体建议。

基于外部性的火电与可再生能源发电的上网电价研究

企业的内部成本和发电环节是目前我国发电公司在上网电价计算时考虑的两个成本主体部分。为了获得更加科学合理的上网电价,分别对发电时的内、外部成本进行计算,基于经济学中外部性概念,对各种发电活动的外部成本进行科学分析与量化。最后,为了提出促使可再生能源健康持续发展的合理意见,以各种能源发电的改进上网电价为基础,联系现行电价政策进行比较分析。

供需数量不确定下可再生能源发电容量投资决策

间歇性可再生能源供给不仅会影响发电成本,还会影响实际用电需求,因此容量规划的合理与否直接关系到发电商的收益和弃电量。本文针对放松管制下的双边交易模式,通过扩展报童模型将其供给端引入随机性,并同时考虑可再生能源供给不确定和用户需求波动的供需双重不确定情境下,研究发电商对可再生能源电的容量投资最优决策问题。研究发现,在一般形式分布的供需随机性条件下,可再生能源电力容量的最优投资规模会随着装机成本的降低而增大,随着契约电价和缺电损失的增大而增大;而在可再生能源电输出密度服从伯努利分布且用电需求服从均匀分布的情形下,可再生能源电力容量投资规模与可再生能源供给水平以及用电需求水平成正比关系。并且,由于技术进步,当发电商的装机成本达到足够低时,需求的波动越大,可再生能源的装机容量就越大。

中国可再生能源发电产业发展与电价政策实施

近年来中国能源与环境问题逐渐凸显,大力发展可再生能源是破解能源供给与环境约束双重难题的关键所在,当前包括中国在内的众多国家广泛采用上网价格政策作为扶持可再生能源产业发展的核心政策。本文在对中国当前可再生能源发电产业的发展与上网电价政策情况进行梳理的基础上,探寻产业发展与政策实施过程中存在的问题,并提出未来的改进策略。

国家拟对可再生能源发电实行全额保障性收购

2009年8月24日举行的十一届全国人大常委会第十次会议听取了全国人大环境与资源保护委员会主任委员汪光焘作的《关于可再生能源法修正案草案的说明》。草案提出，实行可再生能源发电全额保障性收购制度，确定并公布对电网企业应达到的全额保障性收购可再生能源发电量的最低限额指标。

可再生能源发电的电量-电价动态仿真

针对售电商从发电商那里以不确定的批发价格购电,然后以相对稳定的电价出售给电力消费者,通过构建模型来描述发电商-售电商之间的Stackelberg关系,研究竞价上网和管制零售电的混合型电力市场中间歇性可再生能源发电的投资决策。进而,借助随机仿真法拟合可再生能源电波动在时间上的自相关性和实时电价的均值回归性,重点研究间歇性可再生能源的可得性与最优产能组合,仿真模拟发电投资的最优容量决策;探讨实时价格波动性和供给不确定性对实时电价的影响,为可再生能源发电实践提高决策的效率。

基于预测技术的建筑可再生能源系统匹配特性分析

以建筑可再生能源系统为研究对象,选取天津气象条件下3层住宅建筑进行分析,在供需两侧建立可再生能源发电和建筑负荷的神经网络预测模型,提出考虑峰谷电价的系统控制策略;在实测数据校验模型的基础上,对建筑可再生能源系统进行模拟计算,针对系统的匹配特性进行分析,并以匹配性参数为指标对本系统与常规离网分布式能源系统进行对比;结果表明,所提出的基于预测的建筑可再生能源系统具有较好的匹配性和经济性,具有潜在的应用价值。

基于MapReduce模型的间歇性能源海量数据处理技术

针对传统间歇性能源海量数据处理技术的局限性,提出了基于MapReduce模型的间歇性能源海量数据处理技术,利用廉价的商用计算机组成集群,对海量数据进行并行处理,确保了海量数据处理的可靠性、低成本、高效能和扩展性,并对该技术的平台实现进行了论述。最后通过实验对比不同数据平台下海量数据处理的效率,验证了基于MapReduce模型的间歇性能源海量数据处理技术的高效性。

含高比例可再生能源电力系统的调峰成本量化与分摊模型

高比例可再生能源接入对电力系统调峰能力提出了更高要求,完善调峰辅助服务成本分摊机制有利于促进可再生能源消纳。文中从净负荷波动的角度出发,建立了调峰成本的量化与分摊模型,构造了无调峰需求的替代场景,将负荷和可再生能源出力曲线分别转换为无波动的均值线。其次,建立了含深度调峰和抽水蓄能的调度优化模型,用于计算不同场景下的调峰成本,并将有无调峰需求两种场景下的系统调峰成本之差作为单一主体导致的边际调峰成本,然后,采用Shapley值计算不同主体导致的调峰成本。最后,根据成本的引发程度分摊调峰成本。算例表明,提出的调峰成本量化模型能够反映不同主体导致的调峰成本或贡献的调峰价值,成本分摊机制能够传递调峰成本信息。

可再生能源价格政策在寡头竞争市场中的比较

在考虑可再生能源发电间歇性和电力企业两阶段决策过程的前提下,建立了度电补贴和配额制政策下的电力市场寡头垄断竞争模型并进行了分析。以以色列电力市场的数据进行数值实验,分析了电力企业数量、补贴价格、可再生能源电力配额、投资费用等关键因素对发电容量投资的影响。考虑到政策的福利效应,比较了度电补贴和配额制政策下电力价格、消费者剩余和社会福利的差异。

《可再生能源发电全额保障件收购管理办法》

第五条：可再生能源并网发电项目年发电量分为保障性收购电量部分和市场交易电量部分。其中，保障性收购电量部分通过优先安排年度发电计划、与电网公司签订优先发电合同（实物合同或差价合同）保障全额按标杆上网电价收购；市场交易电量部分由可再生能源发电企业通过参与市场竞争方式获得发电合同，电网企业按照优先调度原则执行发电合同。

美国可再生能源发电前景研究

2012年，美国众多领域专家共同完成了《美国可再生能源发电前景研究》，该研究成果对美国可再生能源发展具有重要意义，同时对世界各国可再生能源发展产生了深刻的影响。考虑到各种因素对可再生能源发电量比重的影响，《前景研究》进行了探索性情景分析，研究不同可再生能源比重（30％～90％，增量为10个百分点），对电源结构、输电设施、以及消纳措施的影响。考虑到2050年可再生能源电量比重为80％可能性较大，《前景研究》进行了敏感性分析，涉及到的因素包括技术进步、资源约束、输电约束、灵活性约束。针对未来电量需求增长情况，《前景研究》进行了“高需求发电量假设”，并与“低需求发电量假设”进行了对比。未来可再生能源发展面临众多挑战，需要协调好发展规模与技术进步、社会影响、环境保护以及市场监管等各方面的关系。

可再生能源发展与电网管理理念的初步探讨

可再生能源的“间歇性”问题是实现从以煤为主能源结构向可再生能源为主能源结构方向“转变”的重要问题。本文在整理国外研究成果的基础上,指出份额在20%范围内,可再生能源间歇性问题可在技术上解决;综合利用各种调峰电源,份额超出20%间歇性问题也可以解决;特别指出带储热罐的太阳能热电站极具潜力。此外,实现电网管理理念从“需求侧管理”转向“供应侧管理”对间歇性问题解决非常重要。

规模化储能技术进展及其在高比例可再生能源和电力电子设备电力系统中的应用

为实现《巴黎协定》目标,推动能源生产及消费向清洁低碳化转型,实现可持续发展,风电及光伏等可再生能源得到了迅速发展。2013-2020年期间,全球可再生能源发电量增长了45%,预计到2040年将达到总发电量的40%。由于可再生能源具有很强的波动性和随机性,且电力系统中可再生能源的高占比带来系统转动惯量下降、电压支撑能力变弱及高度电力电子化等问题,给含高比例可再生能源电力系统的运行灵活性及安全稳定带来了巨大挑战。

扩大电网可再生能源份额存在的障碍及应对措施

为了应对全球气候变暖和石油短缺,开发和利用可再生能源成为全球关注的热点。在理论上,全球有开采价值的可再生能源是全球所需能源的十几倍(详见附表)。2006年全球可再生能源的发电量仅占全球总发电量的2.3%。在过去10年,全球可再生能源发电量增加1倍。2008年1月欧盟为成员国制定目标,要求到2020年成员国20%发电量来自可再生能源;中国计划到2020年可再生能源发电量占总发电量的15%;美国某些州也提出类似的目标。可再生能源具有巨大的开发潜力,然而多数可再生能源具有间歇性,因此需要专门的技术和方法加以克服。

间歇性能源优先调度评价模型研究

针对目前出现的新能源消纳问题,本文以风电为代表,从预测-调度联合运行角度出发,由风电参与短期调度的流程,锁定消纳风电的瓶颈,通过建立风电并网调度顺序评价模型,辅以矩估计优化算法分配权重,实现对各电站并网性能排忧,并以此为基础合理分配各新能源电站的限电容量份额。在促进电网安全稳定运行的同时,保证了对新能源电站的公平调度,对于提升间歇性能源电站运行技术水平有着积极的引导作用。