包含大容量储热的电–热联合系统

为满足可再生能源大规模接入的需求,亟需提高能源系统大时空范围的优化配置能力。储能是实现该目标的有效手段,但传统研究一般集中在电力系统的范畴内。该文跳出电力系统范畴,在电–热联合系统的层面总结能源生产和消费的匹配问题。包含大容量储热的电–热联合系统可以充分利用电力系统和热力系统物理特性的优势,提高能源系统大时空范围优化配置能力。联合系统中含有电、热2种能量形式,特性差异很大。现阶段研究的重点是电力系统与热力系统的差异性与互补性,包含大容量储热的电–热联合系统的动静态数学模型,不同应用场景下储热装置的优化设计方法,以及包含电、热2种能量形式的协调优化控制策略和综合能量管理方法。     

电力电子接口新能源并网的暂态电压稳定机理研究

为掌握大规模风电、光伏等新能源并网给电力系统稳定性带来的影响,对采用电力电子接口的新能源发电接入系统的暂态电压稳定机理进行了研究。首先对机电暂态过程中新能源发电进行简化建模。采用电力电子变换器的风电、光伏等电源功率控制快速灵活,在机电暂态过程中可以忽略功率调节的快动态,其特性简化为功率平衡代数方程,系统动态方程为微分代数方程。基于微分代数系统稳定性研究了新能源并网的暂态电压稳定机理,暂态过程中轨迹可能遇到微分代数方程的奇异点,对应系统发生暂态电压失稳,此时新能源发电对应的功率平衡方程无解。通过仿真验证了该机理,并在风火打捆送出系统中揭示了系统失稳模式的变化,风电功率增加时,系统失稳模式由同步机主导的功角失稳变为风电主导的电压失稳。     

稳定域概念下考虑保守性的电力系统在线暂态稳定评估方法

电力系统故障后在线暂态稳定评估是一个难题。目前基于数据挖掘方法的相关研究存在2个问题:评估规则缺乏电力系统理论依据,评估结果难以保证保守性。针对第1个问题,文章提出稳定域概念下的暂态稳定评估方法,其稳定评估规则是对稳定边界的近似与变换。针对第2个问题,文章提出一种基于新型支持向量机的暂态稳定规则训练算法。该算法的核心在于通过调整传统支持向量机模型得到保守支持向量机和激进支持向量机,利用这2种支持向量机生成的边界将输入空间分为3个区域:稳定区域、不稳定区域和灰色地带。稳定区域和不稳定区域的稳定性评估确保正确,灰色地带尽量小。最后,分别在IEEE 39节点系统和某省级电网中验证了该评估方法的有效性。测试结果不存在漏报警和误报警,灰色地带随着输入特征数的增加而减小,根据需要可以控制在一定范围内。     

广东能源与电源发展战略研究

  [目的]  广东能源资源储量匮乏,能源自给率低,用能成本高昂。随着经济发展进入新常态,产业结构不断升级,广东能源和电源发展将面临新的形势和挑战。文章旨在加强广东能源供应保障能力,降低用能成本,提高非化石能源消费比重,优化电源结构。  [方法]  在研判广东能源发展定位的基础上,科学、合理地对广东“十三五”及中长期能源、电力需求进行预测,采用了能源、电力平衡计算方法;同时根据不同电源品种特点,分析了广东电源发展模式,确定了未来广东能源、电力缺口,提出了能源和电源发展战略。  [结果]  研究表明:广东远期能源发展应以保供应、调结构为主,广东近期能源发展应以控总量、促清洁为主;同时提出了低碳、经济、高灵活性、综合等4个2030年广东电源发展模式,各方案均能够满足广东电力缺额,燃料供应能力、环保空间、厂址资源均能够支撑电源建设要求,最后推荐了综合电源发展模式。  [结论]  研究成果为广东省能源主管部门提供参考。     

压缩空气储能技术经济特点及发展趋势北大核心CSCD

近年来,压缩空气储能作为新型储能的一种重要类型,受到业界越来越多的关注。自2021年以来已有多个10 MW级以上项目陆续并网,压缩空气储能的技术正在逐步成熟,产业化进程开始加速。本文首先简要介绍了压缩空气储能的技术路线和4个关键环节,并将后续研究聚焦于目前技术相对成熟且工程应用最多的绝热压缩空气储能。接着通过梳理分析已建、在建和规划项目的技术经济指标,总结提出技术经济特点及发展趋势。在技术层面,压缩空气储能具有运行寿命长、涉网性能良好、安全风险小等优势,未来将向大规模、高效率、系统化方向发展。在经济层面,压缩空气储能目前造价水平较高,随着产业成熟和技术进步,未来基于盐穴和人工硐室储气的压缩空气储能造价有望低于现有大中型抽水蓄能造价水平,基于管线钢的压缩空气储能造价有望与同等规模中小型抽水蓄能造价水平相当。最后,本文讨论了压缩空气储能的投资成本回收问题,在当前市场环境下压缩空气储能难以获得合理投资回报,需要政策引导支持。建议按照由点及面、示范先行的思路,初期从示范项目入手给予一定电价政策。