多属性多目标储能系统工况适用性对比分析方法

电力系统发电、输电等环节对储能有着不同的技术需求,各储能类型在技术及经济方面存在明显的区别。此外,针对不同工况的储能配置方案选择尚无规范的评价指标。该文从储能选型的角度出发,设立了多属性多目标储能工况适用性对比分析方法,结合不同储能类型的容量配置、投资成本和技术适用性提出了储能工况适用性对比综合评价指标,并且针对储能在电力系统的发电侧、输电侧和源网矛盾中的不同需求,结合不同类型储能技术的特征建立了储能容量优化配置方法,以获得不同应用场景下的最优储能配置方案。最后,进行算例分析,分析结果验证了上述方法的有效性和指标选取的合理性,为相关储能技术的推广应用提供了理论基础。     

基于等效能折算的储能电站广义成本研究

储能技术是应对高比例新能源电力系统安全问题的关键技术之一。现阶段,成本因素制约了储能规模化商业应用。为此,针对不同类型储能电站广义成本问题,考虑不同类型储能效率、寿命的差异,以等效能折算为前提,分析储能全寿命周期进程中建设与运行特性的差异,构建基于等效能折算的储能全寿命周期成本模型与平准化电力成本模型;比较分析近年来投运/规划的抽水蓄能、锂离子电池储能、铅炭电池储能、全钒液流电池储能项目建设周期、征地成本等参量;对4种类型储能广义成本进行纵向、横向评估,讨论储能电站年充放电循环次数、充电电价、投资成本的变化对广义成本的影响。研究结果可为储能系统的选型规划提供参考。     

新能源侧储能系统综合经济效益评估方法与实例

随着储能技术的不断发展,储能在用户侧、发电侧及电网侧应用场景日益增多。但目前新能源侧储能尚未形成成熟的商业及盈利模式,有必要针对新能源侧储能综合经济效益进行评估。本文提出储能系统全寿命周期成本分析方法,全面考虑新能源侧储能在电源装机、节能减排等方面的综合效益,构建综合经济效益评价模型及方法,并通过典型实例对方法进行验证。结果表明,随着电池寿命增加、电池成本下降,储能系统具备较好的经济可行性。     

基于层次分析法的储能配置综合评估技术

针对电池储能技术经济性逐渐提高、储能需求日益增长、部分电池储能技术应用效益性逐步凸显的现状,研究参与用户侧电能管理和需求响应的储能配置综合评估技术。基于层次分析法,提出了技术经济指标下不同储能规模间的标度计算方法,建立了综合评估指标的数学模型。考虑储能容量衰减,分别以投资成本、寿命、净现值、投资回收期、投资回报率等指标为上层目标函数;考虑削峰填谷、需求响应,以储能系统净年收益为下层目标函数,优化储能系统充放电曲线,提出了基于层次分析法的多目标优化模型求解方法。通过实例仿真验证了所提模型和方法的有效性和可行性,结果表明:综合评估指标可针对储能投资者的关注点,整体评估储能项目的可行性,得出综合评估指标最高时对应的储能规模。     

储能系统应用于削峰填谷的经济效益分析研究

储能技术的发展和储能成本的下降,使得储能成为控制负荷变动的重要手段。针对电力需求侧大规模储能系统的经济效益评估,建立了考虑全寿命周期的成本计算模型,从电网侧、用户侧、电源侧和政策补贴4个方面建立了收益计算模型。最后通过算例分析得出,该储能电站可以获得良好的经济效益,并且通过敏感性分析得出,储能成本、峰谷电价差、政策补贴等因素对储能系统的经济性有较大影响。     

储能系统商业模式及其优化规划方法

新一轮能源革命和电力体制改革背景下，电力系统源-网-荷各环节对储能技术提出了多样化应用需求，实现由研发示范向商业化初期过渡、商业化初期向规模化发展是"十三五"期间储能产业的两阶段发展目标。针对储能市场化应用初期阶段的商业模式与规划问题，基于投资、收益、运营等因素，分析了该阶段下储能系统呈现的典型商业模式。考虑商业模式的差异，分别建立了业主投资模式、合同能源管理模式下储能系统全寿命周期优化规划数学模型，结合电化学储能系统容量衰减特性，提出电化学储能系统全寿命周期评估方法及其优化算法。基于实际案例验证了所提模型和方法的有效性和可行性，分析了储能电池退役点、电池成本、循环寿命对储能系统规划结果的影响。结果表明，所提出的储能系统全寿命周期优化规划方法能够解决不同商业模式下的储能系统规划问题，对储能系统应用商业模式和规划具有指导意义。     

电力变压器全寿命周期经济-物理综合寿命评估方法

针对电力变压器寿命定量评估问题,提出了电力变压器全寿命周期经济-物理综合寿命评估方法。首先建立电力变压器全寿命周期成本模型,分析了全寿命周期成本各组成部分与运行时间的关系,以全寿命周期成本最低原则得到电力变压器经济寿命。建立了电力变压器物理寿命评价指标体系,从电力变压器主绝缘老化程度、绝缘运行状态和部件缺陷风险三个方面进行综合评价,运用层次分析法确定了各评价指标的权重,得到电力变压器物理寿命。以电力变压器物理寿命作为基准,综合考虑经济寿命,建立全寿命周期经济-物理综合寿命模型。对某电力变压器进行实例分析,评估了该变压器的经济-物理综合寿命,验证了所提方法的合理性和实用性。     

储能技术全生命周期度电成本分析

储能技术的复杂性和不同的应用场景,对储能方案成本评估造成巨大的挑战。因此,储能方案成本评估需要基于平准化电力成本,即对储能技术每单位放电电量的成本进行量化。本文针对抽水蓄能、压缩空气储能和磷酸铁锂电池储能3种大规模储能应用系统,结合储能系统全生命周期分析,计算储能系统全生命周期成本,为不同储电方案的成本评估提供了客观统一的标准,可以帮助指导储能系统的发展和革新,确保储能系统在全生命周期具备最佳的经济效益。     

面向能源互联网的用户侧分布式储能价值评估

随着能源互联网的发展,分布式储能以其优良的系统灵活性和电力一致性,对推动电力生产和利用方式变革具有重要战略意义。针对用户侧分布式储能,以并网型“分布式光伏+储能”为主要应用模式,以前置运行优化的用户侧分布式储能全寿命周期成本收益分析为基础,提出了基于双粒度储能优化运行策略的分布式储能价值评估模型。以中国某省一般工商业和大工业用户为案例,对负荷特性、电价政策、储能成本和储能技术特性对用户侧分布式储能价值的影响进行敏感性分析,研判用户侧分布式储能未来发展潜力和趋势。     

基于改进K-means聚类的电力市场下分布式储能系统经济性调控模型

随着电力市场的发展和电储能技术经济性的不断提升,在配电网中大量接入分布式储能系统已成为一种发展趋势。为了提高分布式储能技术参与电网运行的经济性,解决其高成本与低收益之间的矛盾,建立了一种基于K-means聚类的电力市场下分布式储能系统优化调控模型。该模型能够平衡运行过程中分布式储能系统个体之间寿命损耗的差异,降低总运行成本,并提高运行过程中分布式储能系统总体的调控潜力。以电力市场下参数不同的500个储能系统1天的运行过程为例进行验证,试验结果证明了所提调控模型的可行性和有效性,为分布式储能技术参与电网运行提供了新思路。     

大规模储能技术在河北省南部电网应用的适用性研究

阐述了现有主要储能技术的基本原理和技术特点,分析了储能技术在电力系统的应用模式,考虑电池寿命、容量衰减、电价政策等因素,建立了储能电站收益计算模型,通过实际算例分析铅蓄电池、锂离子电池和全钒液流电池等储能技术分别在辅助服务、峰谷差套利及用户节电等应用领域的经济可行性,得出大规模储能技术的边际成本评价指标,并在此基础上分析预测了3种储能技术在河北省南部电网的应用前景。     

基于模糊层次分析法-TOPSIS的多元化储能典型场景适用性评估

储能技术的不断发展,使得储能类型逐渐多元化,各类储能性能各异。为提高典型应用场景下储能选型的适用性,文章提出了基于模糊层次分析与TOPSIS相结合的典型场景下储能适用性评估方法。首先,利用层次分析法,根据多元化储能6个典型应用场景,构建了评估指标体系,并采用带权重的TOPSIS确定了指标权重。然后基于模糊综合评估法原理,通过专家对现场运行数据评估好坏,确定指标隶属度并建立模糊关系矩阵,完成典型场景下储能适用性评估。最后根据综合评估分值,对典型场景下储能的适用性进行了分析。评估结果与不同场景的储能需求分析结果相一致,验证了所提评估指标体系与评估方法的有效性。     

电池储能电站替代变电站升级的优化决策配置方法

在大规模新能源接入及负荷增长情况下部分变电站存在容量不足问题，为确保电力公司运行经济性，文章对比分析配置储能电站及变电站升级扩容两种方案。首先考虑方案经济性、可靠性及环境指标建立综合评价指标体系进行评估，其次以最大化配置储能效益为规划目标，考虑储能系统全寿命周期成本与提升电网运行可靠性、延缓电网升级改造及降低配电网运行网损三部分效益建立储能成本-效益模型，然后采用改进进化算法进行仿真确定储能系统的配置容量，并通过评价体系得到最佳规划方案。结果表明：在当前电网运行水平和模式下，配置储能系统可以延缓电网升级改造，提升电网整体运行水平，可为后续大规模新能源并网应用储能系统平滑新能源出力、延缓电网升级改造提供规划参考。     

基于系统动力学的电力变压器全寿命周期影响因素分析

为了实现电力变压器的维修方案、全寿命周期成本（LCC）和可靠性综合最优,针对传统研究中未考虑维修对LCC与可靠性的影响以及对其寿命周期内所产生的成本分析不够全面的问题,提出了基于系统动力学的电力变压器全寿命周期成本LCC模型,同时考虑到维修对役龄回退与故障率的影响,建立了一种线性定量衰减的电力变压器役龄回退模型。最后通过VENSIM软件对变压器LCC影响因素进行仿真分析,确定了各个电力变压器全寿命周期成本组成因素和不同检修方案对LCC的影响程度,并得出关键成本影响因素和最优检修方案,为LCC估算和管理控制电力变压器投资决策提供了重要的依据和基础。     

基于区间层次分析法的电化学储能选型方案

储能选型作为储能规划的重要环节,追求技术的适用性和投资成本的经济性,过程涉及多重决策指标,并且具有信息不完备、定性定量信息掺杂等特点,属于多目标多属性的复杂决策问题。层次分析法(AHP)是一种定性与定量相结合、系统化、层次化的分析方法,可以用来求解储能选型问题。鉴于储能技术的基础数据多以区间或定性描述形式呈现,所以引入区间数与层次分析法相结合的区间层次分析法(IAHP)提高选型方案的可操作性。采用IAHP法构建选型方案过程中,结合储能选型问题目前没有足够的量化数据作为决策依据,选用主客观组合赋权法确定权重,首先结合专家经验,确定一层决策指标的权重,然后基于储能技术对工况需求期望值响应程度的差异性,采用熵值法确定二层决策权重,以保证选型结果具备较好的工程适用性。最后选取平抑某20MW(峰值)光伏电站出力波动工况开展算例分析,通过计算在该工况条件下,工况适用性最高的为锂电池,其次是液流电池和普通铅酸电池,钠硫电池、胶体电池和铅炭电池的工况适用性较差。通过案例分析证明,该储能选型方法可实现互有优劣势的不同储能类型间的综合量化对比,可在理论方法上为储能规划提供技术支撑。     

基于LCC的10 kV配电线路改造方案研究

依据实际情况制定简便易行的准则对线路类型、负载率与运行时间等各项指标进行评价;并建立了配电线路的全寿命周期成本(LCC)模型,用设备寿命周期费用作为评价设备投资的指标,追求寿命周期费用最小化.实现了以线路安全、经济型指标与企业总体效益为出发点,通过量化评价手段寻求最佳方案的目标.     

城市电网耦合氢储能系统投资决策方法研究

针对城市电网负荷峰谷差大导致电力资源大量浪费的现状,提出城市电网耦合氢储能系统方案用于消纳电网负荷低谷时段富余电能。通过对氢储能系统运行周期内的投资成本和经济收益进行分析,构造投资决策评价模型,并根据投资者不同的投资需求建立三种优化模型:氢气最低销售价格模型、氢储能系统最优装机容量模型和特定投资回收期下氢气最低销售价格模型。以某城市电网用电负荷数据为基础,利用上述模型对在该城市实施城市电网耦合氢储能系统方案时不同投资需求下的最优方案进行了分析。     

计及电池寿命的储能参与调频市场收益分析

储能作为重要的高弹性资源,能够为电网运行提供调峰、调频等辅助服务。针对电力市场环境下储能参与调频市场机制与考虑储能寿命的收益模型开展研究。基于基本市场框架建立了储能参与调频市场收益模型,分析储能充放电速率、充放电深度和储能荷电状态对储能电池寿命衰减的影响,通过类雨流计数法考虑了储能循环寿命对调频收益的影响。根据浙江电力市场典型方式仿真数据,对不同储能电站规模、储能放电容量及电池100%充放电深度循环寿命次数下的储能参与调频市场全寿命周期收益进行仿真分析,为相关研究提供参考。     

参与调峰的储能系统配置方案及经济性分析

配置储能系统是减少机组调峰负担、增加风电接纳空间的有效手段.该文提出一种储能辅助电网调峰的配置方案.该方案外层模型为优化配置模型,以储能系统净收益、火电机组出力标准差改善量以及新增风电接纳量指标构成多因素优化模型,采用迭代计算的方法得到配置备选集内所有方案的多因素指标,选取最优值作为兼顾技术性及经济性的储能系统配置结果.外层模型各指标依靠内层模型输出参数进行计算,内层模型为优化调度模型,综合考虑储能系统运行成本、火电机组运行成本以及弃风惩罚成本,以系统调峰运行成本最小为目标,优化系统风电接纳量,并得到储能系统充放电功率及火电机组出力.最后,基于某局部电网实测数据,验证了配置方案的有效性,并对储能系统全寿命周期内的经济性进行分析.     

改善风电输出功率特性的复合储能系统优化配置

随着储能技术的快速发展,为风电场配置合适的储能系统成为解决风电功率随机性和波动性问题的重要途径。与单一储能相比,不同类型储能的联合应用在技术经济方面更具优势。提出了量化风电功率输出要求的风电功率波动特性指标。以该指标和基于动态滤波时间常数的功率分配方法为基础,以风电功率输出要求和复合储能系统技术经济要求为约束条件,建立了电池和超级电容相结合的复合储能系统双层优化配置模型。采用嵌套粒子群算法对上述模型进行求解,所得优化配置方案能使储能系统投资成本或年均综合成本最小。最后,通过算例分析验证了所提指标和模型的正确性和有效性,并对特性指标、储能形式、目标函数变化给配置结果带来的影响进行了讨论。