风光水火发电权交易主体评估及置换电量优化研究

针对当前发电权交易未充分利用自备电厂调峰潜力、中长期双边置换限制交易规模且易产生偏差问题,提出风电、光伏、水电及自备电厂、关停火电参与的发电权多边多时间尺度交易模式及电量优化方法。为评估各主体置换优先级,基于交易原则构建交易主体评估指标;采用标度扩展法和信息熵法确定各指标主客观权重,基于最小鉴别信息对组合权重赋值;使用相对熵改进理想解法对交易主体进行综合评估;并基于评估结果提出考虑清洁能源消纳的周、日前、日内多时间尺度发电权置换模式及组织流程;建立以绩效最优为目标的发电权置换电量优化模型。最后,通过算例验证交易主体评估方法、多时间尺度置换模式及电量优化方法的合理性和有效性,可为发电权多边交易提供参考。     

太阳能热电技术原理及其工程应用

电能作为我国经济快速发展的动力,其经济性对全社会的发展至关重要。可再生能源发电技术中太阳能发电是非常关键的一种,太阳能源取之不尽用之不竭,我国计划在十三五期间加大力度发展光热发电技术[1]。文中介绍太阳能热电技术原理、当前环境下国内外学者对该课题的研究现状及典型工程项目。     

水电富集区域电量送出能力提升的源储协同优化运行方法

针对可再生能源出力的强波动性、间歇性导致电力外送断面出现短时间尺度重过载、清洁能源送出消纳困难等问题,提出了水电富集区域电量送出能力提升的源储协同优化运行方法,该方法定义了衡量断面外送电量的量化指标,以系统发电成本最小、断面输出电量最大、储能消耗电量最小为目标,建立多目标优化模型,通过求解帕累托前沿,结合熵权双基点法,得到折中最优点。对我国某省级电网算例的仿真结果表明,该方法可有效通过水电、火电和储能的协同优化运行提升断面外送可再生能源的发电量,在保证系统安全稳定运行的前提下提升了可再生能源的消纳率。     

基于NSGA-Ⅱ串行模式搜索的新能源发电与抽水蓄能电站联合系统多时间尺度优化调度方法

针对新能源发电与抽水蓄能电站联合发电系统,提出一种多时间尺度优化调度策略,并提出一种结合快速非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）和模式搜索算法的NSGA-Ⅱ-PS算法,该策略针对不同的时间尺度分别设定目标函数与约束条件,对比NSGA-Ⅱ与NSGA-Ⅱ-PS在解决本调度问题结果上的优劣性。在日前、日中时间尺度对联合系统进行优化调度,制定调度计划。结果表明：在高比例新能源消纳的基础上,新能源发电与抽水蓄能电站联合系统多时间尺度优化调度可在日前、日中尺度实现联合系统经济安全运行。     

国际

美国：奥巴马推动发展清洁能源美国总统奥巴马近日公布了新的政府计划,旨在将全美清洁能源产量提升一倍。要实现这一计划,到2035年美国的清洁能源发电比例需达到80%。新计划的内涵远远超过去年的法律提案,可再生能源发电将不再局限于风能和太阳能,     

适合与风力发电结合的波浪能及海流能共同发电型式探讨

  [目的]  为了研究波浪能发电、海流能发电与海上风力发电结合的可能性和可行性,  [方法]  通过分析波浪能及海流能发电的设备型式和技术水平,提出三者共同发电的结合方式;通过分析福建省海上风能、波浪能和海洋能的自然条件,结合海上风电项目所处的独特地理位置,  [结果]  梳理出适合与波浪能、海流能发电结合的海上风电项目,并提出下一阶段工作需要关注的问题。  [结论]  提出综合开发海洋能源、提高用海效率的一种新思路,成为今后综合开发海上能源的新的研究方向。     

多项举措推动国内光伏市场启动

日前,在北京召开的全国能源工作会议总结了"十一五"能源工作,明确了"十二五"能源发展思路。会议指出,"十二五"期间,我国将继续推广利用太阳能热水器,加强对太阳能发电技术的研发,采取多项措施稳步启动国内太阳能发电市场,引导我国光伏发电产业健康发展。     

美国启动“绿色燃煤电厂”计划

据美联社报道,美国能源部日前宣布,政府将与民营企业致力于一项10年计划,建设一座清洁燃煤示范电厂。拟议建设的电厂将把煤转化成富氢气然后再用来发电,普通燃煤电厂在发电过程中所产生的二氧化碳、氮氧化物将被俘获利用,转换成有用的副产品如肥料。这个名为“未来能源”的项目     

基于弃风弃光分段惩罚的孤岛型微电网鲁棒优化经济调度

针对可再生能源发电和负荷需求具有不确定性的孤岛型微电网,设计了鲁棒优化经济调度算法。在日前计划阶段,基于微电网系统中的不确定性和孤岛模式下的弃风弃光,寻找不确定性环境下的最恶劣场景,对弃风弃光功率进行分段惩罚,采用列约束生成算法求解出最恶劣场景下的经济最优调度方案;在日内调度阶段,利用可再生能源发电和负荷需求的实时数据,对日前计划阶段的优化解进行微调补偿,改善微电网实时运行的经济性能。算例仿真验证了本文设计算法的有效性和经济性。     

英国建造全球最大生物质能发电厂

全球最大的清洁能源发电厂日前在英国威尔士南部塔尔波特港废弃的海港上开始建造。这个电厂的计划发电能力为35万千瓦,将使用可再生能源-木屑作为发电燃料,投入使用后可成为广大区域内的用户提供绿色电力。这有助于英国可再生能源政策的成功推广从而降低二氧化碳排放。     

多种能源联合运行控制系统的设计与应用

  [目的]  由于风电、光伏、小水电、煤层气发电等多种间歇性能源具备波动性、随机性等特点,大规模接入电网后将给电网的安全稳定运行及控制带来很大的影响,而传统的电网运行控制系统不能完全适应对大规模间歇性能源的运行控制,因此需要开展含间歇性能源控制系统的研究,以实现对间歇性能源的运行控制。  [方法]  针对间歇性能源的特点,设计了多种能源联合运行控制系统的系统架构、关键应用技术,为间歇性能源的运行控制提供技术系统的支撑。  [结果]  所设计的多种能源联合运行控制系统实现了间歇性能源参与电网的运行控制,提高了系统应对间歇性能源波动的能力。  [结论]  系统已在贵州电网获得落地应用,验证了其对间歇性能源运行控制的可行性。     

天然气网络对含新能源电力系统短期调度运行影响

  [目的]  随着新能源和天然气机组在电力能源系统的装机比例不断增长,天然气系统对含大规模新能源电力系统的短期运行影响需要深入地研究。  [方法]  将天然气网络耦合至电力系统安全约束机组组合模型,以最小化系统运行成本为优化目标,同时考虑新能源接入系统,运用Benders解耦方法求解非线性优化问题。  [结果]  六节点电力系统和六节点天然气网络的综合能源系统算例分析用于验证耦合的优化模型,并表明燃气机组的高爬坡率可帮助电力系统有效地消纳新能源,同时新能源系统可以缓解系统对天然气网络供气约束的依赖。  [结论]  两种能源的优化配置是未来能源系统发展的重要方向。     

飞轮储能技术及其耦合发电机组研究进展

  目的  双碳目标的提出增加了新能源电力嵌入的必要性,为了研究提高机组灵活性的方法,文章对飞轮储能技术及其耦合发电机组的相关研究进行了详细介绍。  方法  文章概括总结了飞轮储能的工作原理、研究现状与成果以及应用难点与措施,分析了研究飞轮储能的系统建模与运行策略的具体方法,并对飞轮储能分别耦合火力发电、风力发电以及太阳能发电的原理与应用特点进行了重点分析。  结果  我国的飞轮储能系统研究已经取得较为先进的成果,并且形成了一套有效的研究方法,在飞轮储能技术耦合多能源发电机组方面也进行了一定的研究。  结论  在当今环境下,飞轮储能技术耦合多能源发电机组已经成为研究趋势与重点,本文所总结内容为后续飞轮储能技术的应用提供了参考。     

风电并网下含核电受端电力系统调峰问题研究

[目的]随着风电装机规模和比重的不断提升,受风电反调峰特性的影响,含核电的受端电力系统(如广东电网)在汛期的调峰问题将更为凸显.为了保障多类型电源协调发展和电网的安全可靠运行.[方法]针对风电并网下含核电的受端电力系统调峰问题,在充分分析国内外核电机组参与调峰情况及其技术经济性的基础上,结合常规确定性调峰校核方法存在的...     

基于极限场景集的多类型能源鲁棒调度模型

风电、光伏发电等间歇性新能源的并网给电网发电调度提出了新要求。新能源消纳主要依赖于可控机组的旋转备用容量,但足以保证系统安全的备用量不易精确获取。对此,采用场景法描述新能源出力的不确定性,建立了基于极限场景集的日前鲁棒调度模型。该模型考虑新能源在波动范围内的所有出力情况,使得调度计划在取得经济最优的同时也能保证电网的安全性。为使模型具有普遍适用性,该模型考虑了水、火、风、气、光、核、抽水蓄能的多种类型能源。最后,结合某省级电网实例,证明了本文方法在经济性和安全性上的优势。研究成果可为新能源并网发电调度提供参考。     

基于SA-PSO的风电消纳经济性动态规划分析

  [目的]  电网运行规划研究在电力系统中具有十分重要的地位,对电源布局具有决策意义,其本质上是一个多约束组合优化问题,重点研究了风电运行成本的计算模型。  [方法]  该模型对电源布局规划中需要重点考虑的约束问题进行了分析,采用粒子群算法用于解决此类目标优化问题,并结合模拟退火理论对传统粒子群算法进行了优化处理。  [结果]  通过仿真计算,与遗传算法及粒子群算法进行了对比分析,证实了这种算法的优越性,可以找到满足各种约束条件的最优电网出力方案。最后,进一步分析了在不同风速下对风电并网运行成本影响。  [结论]  该模型应用于电网规划分析是可行且有效的。     

双碳背景下IGCC系统的发展趋势及研究方法

  目的  在“双碳”背景下,IGCC技术耦合低成本燃烧前CO₂捕集技术具有较大的应用潜力。  方法  文章首先综述了近年来IGCC发电系统的研究现状以及开拓研究的重点方向,其次分别从燃料多样性、系统形式的优化设计以及系统仿真软件应用等三个方面评述了现有研究的特点以及相关优化建议,最后着重介绍了结合“双碳”背景下IGCC发电系统进行深度优化的潜在优势,进而对IGCC发电系统进行了展望,重点分析了多能耦合及储能技术的应用前景与数值模拟在IGCC系统优化方面的优势。  结果  结果表明:通过多能耦合系统、多联产系统等方式,新型IGCC发电系统在低碳领域发展潜力巨大。  结论  研究结果将对IGCC发电系统的进一步研究研究提供了参考。     

基于风光储多能互补模式的充电基础设施效益分析

  [目的]  结合深圳大鹏新区独特的区位条件，以风光储能技术为支撑，可为充电基础设施提供多能互补的供电模式。  [方法]  为确保该模式下效益分析对象的典型性，以大鹏新区充电基础设施规划为依据，挑选其中三个具有代表性的充电基础设施地点建设风光储多能互补装置。同时，为更全面分析多能互补模式下的效益情况，选择经济、社会、环境等三个维度对三个典型对象展开分析。  [结果]  研究表明:在经济效益分析方面，根据充电基础设施建设规模构建充电基础设施用电量模型，以用电量为基数，在设定的项目投资内部收益率条件下，将运营期间的收入(充电服务费、光伏发电量等)作为项目收益，项目总投资(充电基础设施、风光储等)作为总成本，可计算投资内部收益、资本金内部收益及投资各方资金内部收益等情况；在环境效益方面，依照风光储建设规模测算清洁能源发电量，可量化风光储设备的节能减排指标；在社会效益方面，根据国家相关政策导向，可分析在社会方面带来的效益。  [结论]  综合经济、社会、环境等方面的效益分析情况，采用风光储多能互补模式支撑充电基础设施供电具有较好的示范作用。     

主汽压力控制品质与燃料量变化约束关系定量分析

  [目的]  以风电为代表的可再生能源规模化并网造成火电机组发电负荷指令大幅频繁变化,调试协调控制系统参数时需要在汽轮机前主蒸汽压力控制品质与燃料量变化幅度之间做出权衡。  [方法]  从简单一阶惯性对象着手,依次增加积分、纯迟延、非最小相位特性,逐步推导出典型对象调节时间同控制器输出的最大调节量之间约束关系的公式。  [结果]  进一步结合火电机组协调控制系统机侧控制回路闭环情况下锅炉燃料量与机前压力对象模型,得到描述发电负荷指令扰动下机前压力变化与燃料量变化间约束关系的公式。  [结论]  通过仿真实验结果和机组实际运行数据的验证,该公式准确性能够满足实用要求。