风光水火储多能互补示范项目发展现状及实施路径研究

风光水火储多能互补示范项目侧重从电源侧开发,利用风能、太阳能、水能、煤炭等多能源品种发电形成互补运行模式,可以有效解决弃风、弃光、弃水、限电等问题,促进可再生能源就近消纳,实现电力稳定送出,提高能源的综合利用效率。总结了多能互补的内涵及构建原则,梳理了首批多能互补示范项目的发展现状和存在的问题,并对多能互补项目不同模式的发展路径进行了详细分析。重点从风光资源的评估、新能源场址规划、总装机容量及最优电源配比、储能的优化配置、保障安全稳定的协调控制技术及项目的经济性评价指标等方面提炼出适合多能互补项目建设推广的一般流程及开发模式,最后从顶层设计、市场机制、运营管理等方面提出总结建议。

风光水火储智慧能源业务一体化平台的发展及趋势初探

风光水火储智慧能源集计算机、大数据、人工智能等先进技术于一身,并致力于开发、使用、输配、销售、储存、调度、使用、生产各类能源,借助实时预测、多参数寻优处理以及闭环控制等优势,将实现能源与信息的深度融合,从而让整个能源系统持续保持最佳状态。基于此,文中将从风光水火储智慧能源基本结构入手,对风光水火储智慧能源业务一体化平台的发展以及趋势进行探讨。

风光水火储系统的多能容量优化配置分析

风光水火储系统的多能容量优化配置是指充分发挥不同类型能源(包括风能、太阳能、水能、煤炭等)各方优势,形成综合性能源系统,最大程度激发储能系统削峰填谷以及火电机组深度调峰性能,实现各系统多能容量一体化运行,从而进一步增强电力运行稳定性,进而提升整个电力系统的综合性能,获取良好经济效益。但是现阶段多能互补系统在具体应用过程中存在着诸多问题,对于其进一步扩大应用造成较大影响。本文主要针对风光水火储系统的多能容量优化配置进行分析,希望能够对进一步推广系统应用提供参考和帮助。

计及调峰主动性的风光水火储多能系统互补协调优化调度

调峰补偿与调峰分析火力发电是解决风能、太阳能等大型可再生能源并网后电力系统调峰能力降低问题的一种方式,是补充、协调和优化风能、太阳能、水力和热能多能源系统的调度策略。多能源系统电力结构复杂,变量多,约束多,应采用分层优化调度方法。上述模型旨在优化储能系统的最小净负荷变化和最大运营利润,最大化储能系统的削峰填谷特性和峰谷值。目的是减少负载差异并增加可再生能源的消费空间,最大限度地降低机组的运行成本,减少可再生能源的浪费,发挥火电厂的深度调峰能力,优化其可再生能源吸收能力和火电厂的经济运行,同时兼顾调峰措施的局限性。文章基于分解调整的思想,实现了上下问题的调整和下问题的交替迭代求解。最后,以改进后的IEEE30节点系统为例,对各种场景进行了仿真分析。结果表明,所提出的策略能够有效提高系统的可再生能源吸收能力和系统运行的经济性。

滇阈风光水火储一体化的盈利模式

在“碳达峰、碳中和”背景下提出的“风光水火储一体化”概念和运营模式,属于国家能源安全和能源战略的重要组成部分。“一体化”盈利模式已得到国家政策和地方政策支持,并拥有广博的市场空间,技术上是成熟的,经济上需要进一步优选和优化。通过行业比选和数据归纳,推演在滇阈的氢能和抽水蓄能作为储能增效的方向之一,大力发展储能型的风电和光电,助力国有资产保值增值,也为区域行业发展思路提供参考和借鉴。

“风光水火”联合运行系统相关特性研究

本文基于西南某地区电网大量实际运行数据,对光伏出力特性与负荷特性及水电出力特性的相关性进行分析研究,为“风光水火”联合运行系统在不同时空尺度下生产模拟运行提供依据。

“双碳”目标下风光水火联合上网电价设计

实现“双碳”目标和构建新型电力系统,电价是牵动各方利益的核心.因此,本文进行“双碳”目标下风光水火联合上网电价机制设计.首先,本文从省内就地消纳与跨区跨省交易两个维度分别构建风光水火联合成本模型;然后通过分析风光水火联合上网电价的设计思路,从合理收益率出发,考虑不同电源的差异化影响因素设计省内就地消纳、跨区跨省上网电价机制;最后省内就地消纳以四川省为例,跨区跨省以雅中-江西±800千伏特高压直流工程展开实证分析,分别计算出了相应的省内就地消纳上网电价值与跨区跨省交易的上网电价值.

基于时序运行模拟的水火风光储互补系统电源优化配置

系统时序运行模拟是水火风光储互补系统电源规模优化配置的关键环节。对于水火风光储多能互补系统8760逐小时运行模拟,按照小时尺度构建的模型规模很大,直接求解困难。本文提出按时间尺度逐层分解、递进优化的高效求解算法,精确模拟系统全年逐小时调度运行过程。在此基础上,构建双层规划模型对由风电、光伏、水电、火电、抽水蓄能、梯级水电站混合式抽水蓄能和电化学储能等电源组成的并网多能互补系统的电源容量进行优化配置。将模型应用在青海省电网系统中,对风电、光伏、抽水蓄能电站和基于水电站的可逆机组容量进行优化,得到电源最佳配置方案。

基于MIQP-GWO的水火风光近似区间需求响应调度

在新型电力系统背景下,水能、风能、太阳能等清洁能源占比显著提升,由于风电和光电的随机波动性及不稳定性,增加了并网的难度。为了更好的应对风电和光电的不确定性,充分发挥梯级水电、火电的调节能力,开展多种能源的联合优化调度,已经成为当前电网调度亟需解决的问题。利用切比雪夫扩张函数对风光发电模型进行近似区间求解,在传统的需求响应模型的基础上,提出水火风光区间需求响应调度模型。利用启发式方法对约束条件进行优化处理,并提出一种嵌套混合整数二次规划法(MIQP)的灰狼算法(MIQP-GWO)。实例分析表明与其他智能算法对比,MIQP-GWO算法在求解区间需求响应调度模型问题的稳定性和性能上有显著的提升。

水火风光多源发电调度系统大数据平台架构及关键技术

水风光等可再生能源高速发展使得电力调度数据出现爆发式增长,并呈现出多源、异构、高维等大数据典型特点,如何应对电力大数据的集成管理及高效应用是我国电网运行的重大技术挑战之一。为此,围绕水火风光复杂发电调度系统,解析超大规模电站群调度大数据特征及相互关系,设计调度管理功能体系,构建发电调度大数据平台架构,提出满足不同业务场景共性需求的多源数据校验和多平台协同存储技术、面向发电调度分析场景的大数据融合处理技术以及面向发电计划编制场景的大数据分析决策技术,实现电力大数据的采集、存储、分析及知识提取等一体化功能。以云南省调400余座大中型电站为工程背景,应用大数据平台架构和关键技术,构建超大规模多源发电系统调度软件,通过电网月度计划跟踪分析、新能源功率预测偏差确定、梯级水电站群发电调度计划编制3个核心业务场景的典型应用,表明电力大数据技术确实可以为复杂发电调度系统高效和实用化运行提供新的解决途径。

基于启发式机组组合算法的水火风光储系统供需平衡方法

在构建新型电力系统背景下,新能源高占比的水火风光储系统成为电力规划工作的主要研究对象。在实际规划分析工作中,需对水火风光储系统在长时间尺度上的供需平衡情况进行高频次迭代计算以实现对敏感边界的定量分析,这对平衡分析方法计算效率提出更高要求。综合考虑各类电源工作特性和新能源出力概率特性,提出了基于运行规则的启发式机组组合算法,实现全年尺度逐日确定机组开机方式,进一步构建了适用于水火风光储系统的供需平衡分析模型。最后基于区域电网算例开展仿真验证,结果证明所提模型及方法可行有效,为长时间尺度水火风光储系统电力供需平衡分析提供了参考。

电源侧储能路径研究及典型场景分析

面对新能源的间歇性和波动性,大力发展新型储能对支撑新能源消纳、提升电力系统调节能力和稳定性具有重要意义。以电化学储能为代表的新型储能具有响应快、选址灵活、建设期短等优势,在电源侧、电网侧和用户侧广泛应用,其中“风光水火储一体化”大型基地中的电源侧储能是重要的场景。介绍新型储能技术的分类,综述电源侧储能的应用现状,以典型风光水火储建模仿真作为案例,明确了包含不同电源类型的系统的配置电源侧储能的必要性以及进行容量配置与运行优化设计的重要作用,提出面对不同场景选择不同电化学储能形式的建议。

“两个一体化”战略下储能应用前景分析

储能对电能应用具有时序调节的作用,且储能技术在逐步完善,其应用场景也逐渐多元。在“风光水火储一体化”和“源网荷储一体化”(“两个一体化”)下,储能的灵活调节作用将得到更充分的发挥,储能有望迎来更广阔的发展空间。本文先对新能源领域相关政策以及“两个一体化”的建设规划概况进行梳理,然后分析了“两个一体化”下储能的灵活性以及经济性,研究了“两个一体化”下的储能规划,探究了“两个一体化”的商业化应用,提出了应因地制宜配置储能设施,储能收益多元,完善储能商业模式等建议,对今后储能的走向具有一定参考意义。

电力市场环境下灌区梯级水电站竞价上网策略研究

随着电力市场的开放和"厂网分开、竞价上网"的实施,水电竞价上网势在必行,本文分析了电力市场交易类型,以及灌区梯级电站在各类电力市场下的竞价策略,并以喀什河梯级电站为例,研究结果说明了策略的合理性及可行性。

考虑多能一体化互补的网源协调规划方法研究

为了充分挖掘不同类型电源的多时空互补潜力、提升能源利用水平,提出一种考虑风光水火储一体化互补运行的网源协调规划方法。首先,引入净负荷、多能互补系数和风光水火储一体化电站约束,构建双层网源规划模型。其次,以人工蜂群(ABC)算法为基础,保留蜂群的全局寻优策略,在蜜源搜索环节引入量子粒子群优化(QPSO)算法,综合考虑局部最优和全局最优进行位置更新,并采用改进混合遗传算法和ABC-QPSO对上下层模型进行求解。最后,以改进IEEE-24节点系统为例,对网源规划模型的有效性与算法的优越性进行验证。该方法考虑风光水火储一体化互补运行,能够减少电网建设投资,得到兼顾经济性、安全性与协调性的规划方案。该方法具有广泛的适用性,能应用于多种场景。