海水抽水蓄能技术发展现状及应用前景CSCD

抽水蓄能技术是目前广泛应用的大规模储能技术之一,传统抽水蓄能技术需要特殊的地理条件建造两个水库,投资成本高、破坏生态环境,并且对淡水资源依赖严重。海水抽水蓄能技术利用海洋作为上水库或下水库,水位变幅小,减少了水库建设及其投资成本,解决了传统抽水蓄能电站对淡水资源的利用问题以及环境破坏问题,对于临海和淡水资源缺乏的岛国和城市具有非常广阔的发展前景。本文介绍了海水抽水蓄能系统的工作原理,全面分析了海水抽水蓄能系统的研究进展和应用情况,总结了开发海水抽水蓄能系统存在的技术与应用问题,并对其应用前景与发展潜力进行了展望,提出海水抽水蓄能系统与可再生能源的耦合将是其近期主要的发展方向。     

抽蓄联合全可再生能源孤岛微网配置优化模型

针对全可再生能源孤岛微电网中的源荷功率平衡问题,研究基于抽水蓄能快速启停和强调节能力的风-光-抽蓄联合孤岛微电网电源与储能系统容量配置多场景鲁棒优化方法。针对海岛负荷需求特性及可再生能源、抽蓄资源分布特性,研究了适用于海岛的包含风、光、抽蓄和蓄电池组的孤岛微网拓扑结构模型;考虑海岛抽水蓄能及蓄电池电能储放特性、可再生能源出力不确定性以及岛内负荷需求不确定性,研究了微网功率协调优化方法,建立以孤岛微网成本最小为目标的容量配置鲁棒优化模型及其求解算法。以某海岛的实际负荷需求及可再生能源发电资源数据为基础的仿真结果表明,文章所提出的抽蓄联合孤岛微电网的容量优化配置方法,在实现经济性目标的同时,可以有效地提升可再生能源利用率和微网在多种场景下的运行可靠性。     

孤立运行模式下海岛综合能源系统的能量控制策略

我国海域面积辽阔,海岛数量众多,它们远离大陆,但周围都有着丰富的自然资源。如果可再生能源得到充分利用,就可以保证岛上的可持续能源供应。提出了以海岛综合能源系统作为海岛供电的方案。该系统由风力发电机、光伏发电机、柴油发电机、海水淡化负荷、常规负荷、电转气装置和燃料电池组成,充分利用海岛周围的自然资源,解决海岛自身的供电需求和淡水需求;研究电转气技术和燃料电池在系统中的应用,实现电力系统-天然气系统的互联;给出了一种海岛综合能源系统能量控制策略,实现系统内功率分配,为海岛提供电力和淡水供应。仿真结果验证了该策略的有效性,为海岛综合能源系统的运行和控制提供了一个可靠的解决方案     

风光互补式微网海水淡化系统

淡水资源和常规能源短缺是限制海岛开发和海洋经济发展的主要因素。新能源海水淡化具有环境友好、供水保障率高、经济合理等优点,逐渐成为离岸中小岛屿供水保障研究的热点。文章在充分调查分析海岛新能源资源及其发电输出功率特点和海水淡化装置对电能质量要求的基础上,设计了新型独立微网能源管理策略,形成了成套的风光互补式微网海水淡化技术,并进行了工程应用。结果表明,风光互补式微网海水淡化系统运行稳定,对环境的适应能力强,适于解决岛屿的饮用水问题。在风、光等可再生能源资源较丰富、海水资源良好的海岛,风光互补式海水淡化系统的综合制水成本约为10元/m3,相对于大陆引水、船舶运水等其他岛内淡水供应方式具有明显的经济和生态环境优势,具有较为广阔的推广应用前景。     

海水抽水蓄能与海上光伏一体化发电技术及经济性分析

[目的]广东省目前暂未对海水抽水蓄能和海上光伏一体化进行研究。由于广东省具有漫长的海岸线,具备了海上光伏开发的基本条件,也具备了利用大海作为抽水蓄能下库的近海的海水抽水蓄能开发的基本条件,并随着国内对海水抽水蓄能难题的研究和关键技术的突破,因此,对海上光伏和海水抽水蓄能的一体化进行研究和探索很有必要。[方法]基于光伏工程的实践,给出了独立的光伏电站技术配置,并通过软件模拟光伏电站,对独立的光伏电站经济性作了测算;也基于抽水蓄能工程中的实践,给出了独立的抽水蓄能电站的原则性技术配置,对独立的抽水蓄能电站的经济性作了测算;对海上光伏与海水抽水蓄能一体化组合考虑后,通过经济评价软件对海水抽水蓄能与海上光伏一体化项目的经济性作了测算。[结果]得出了海水抽蓄与海上光伏一体化项目的原则性技术配置,及在不同容量配置下的经济性。[结论]在广东省开展海上光伏和海水抽蓄一体化是基于现实条件下的一个较好的选择,这种一体化通过海上光伏配置一定容量海水抽水蓄能较好地解决了光伏电源的不均衡性和不稳定性,在经济性上也具备一定的可行性,也利于“3060双碳目标”的实现,它更多地将电源投资、建设和运营交由电力市场参与主...     

物理储能技术的市场现状及发展前景

作为可再生能源并网的关键技术,可再生能源的高速发展也带动了储能产业的发展和成熟。物理储能技术,发展历史长,技术较为成熟,部分已实现商业化运作;以抽水蓄能为代表,是电网调峰的主力,也在储能市场容量中占据着绝对份额。但无论是传统抽水蓄能,还是压缩空气储能都对环境、地理地质条件有较高的要求,极大地制约了这些技术的普遍推广和应用。因此物理储能也经历着应用模式的变革、传统技术向新兴技术转化的过程。虽然抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能三种物理储能技术在原理、应用领域、安装容量以及未来发展趋势上各不相同,但作为战略新兴技术,都需要技术的突破、政策和资金的支持以及更多的市场应用机会。     

抽水蓄能电站应用及节能减排评价研究进展

虽然我国排大力提倡可再生能源的使用,但是其利用的稳定性和效率仍然存在着很多问题,致使可再生资源的浪费。在火机组调整过程中的启停,也留下了很多安全隐患。储能技术的开发有效缓解了这一难题,为电力系统的稳定运行提供了保障。抽水蓄能作为重要的储能工具,近些年来我国对抽水蓄能和节能减排技术的研究也是投入了更大的力度。通过介绍抽水蓄能电站的应用情况,论述了节能减排技术的研究进程,并提出了合理性的建议。     

Current application situation and development prospect of physical energy storage technologies

作为可再生能源并网的关键技术,可再生能源的高速发展也带动了储能产业的发展和成熟。物理储能技术,发展历史长,技术较为成熟,部分已实现商业化运作;以抽水蓄能为代表,是电网调峰的主力,也在储能市场容量中占据着绝对份额。但无论是传统抽水蓄能,还是压缩空气储能都对环境、地理地质条件有较高的要求,极大地制约了这些技术的普遍推广和应用。因此物理储能也经历着应用模式的变革、传统技术向新兴技术转化的过程。虽然抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能三种物理储能技术在原理、应用领域、安装容量以及未来发展趋势上各不相同, 但作为战略新兴技术,都需要技术的突破、政策和资金的支持以及更多的市场应用机会。     

打造可再生能源新增长极 储能市场有望扩大规模

正由于风、光等新能源本身具有的间歇性和不稳定性,可再生能源发电功率难以平稳,无法保证其电力系统的供电稳定,将储能系统应用于风电、光伏发电,却可以在很大程度上改变这一弊病。在政策引导下,我国储能行业呈现抽水蓄能、电化学储能等多元发展的良好态势,我国储能产业正处于从示范应用     

基于抽水蓄能电站调度的电力系统节煤减排效应分析

在全球日益关注能源和环境问题的今天,对清洁能源进行合理开发已成为世界能源建设的共识,其中抽水蓄能电站因具备技术成熟,调峰、调压、调相功能强等特点,在世界清洁能源开发建设中得到认可。抽水蓄能电站开发与运营管理在面对气候变化多样、节煤减排要求高的新形势下,需科学合理安排抽水蓄能调度运行机制,科学合理安排抽水蓄能在电力系统中的工作位置,更好发挥抽水蓄能电站节煤减排作用。通过对抽水蓄能电站不同运行方案进行分析,分析不同负荷曲线特性下抽水蓄能工作位置的差异,分析随着抽水蓄能不同工作方式的改变,分析其对电力系统中其他电源运行方式的影响,进而分析电力系统的燃煤消耗。该研究成果理论意义与实用价值均很大,可为我国抽水蓄能科学可持续开发建设提供参考依据。     

含潮汐电站的海岛微网多目标优化调度

潮汐能是一种蕴藏量巨大的可再生能源,且潮汐能发电具有周期性和可预见性。然而现有海岛供电方案中少有考虑海岛自身拥有这一良好的天然条件。提出了一种以潮汐发电为主,配合风电场、抽水蓄能电站以及柴油发电机组的孤网海岛供电方案。对潮汐电站、风电场、抽水蓄能电站以及柴油机组分别建模,考虑各自的运行状况和约束条件以及负荷需求,提出了海岛微网多能互补的优化调度的方案。通过对比多个不同的典型场景,验证了该方案及优化调度模型的可行性和有效性。 关键词： 海岛;潮汐发电;风电;抽水蓄能电站;优化调度     

考虑光热电站调节特性的可再生能源系统优化调度北大核心CSCD

风电的随机性与波动性导致电力系统供应侧可调度性降低,因而弃风限电现象严重。文章基于光热电站的调节特性,提出含光热电站和抽水蓄能的全可再生能源系统优化调度模型,实现负荷全部由可再生能源供电的调度模式。模型以系统运行总成本最低为目标,综合考虑风电预测的不确定性和各发电单元出力约束,应用CPLEX进行求解。最后,仿真算例验证了模型能够促进电力系统清洁低碳发展,同时提高了风电消纳。     

抽水蓄能在新型电力系统中的功能作用分析

抽水蓄能是当前技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的电力系统绿色低碳清洁灵活调节电源,是构建以新能源为主体的新型电力系统的迫切需要,是保障电力系统安全稳定运行的重要支撑,是可再生能源大规模发展的重要保障.开展抽水蓄能在新型电力系统中功能作用的研究分析,对于更好地促进行业政策完善,提升规划建设水平,推动抽水蓄能高质量发展具有重要意义.本文结合新型电力系统的特征和面临的挑战,分析了抽水蓄能在新型电力系统中的基础性调节作用、综合性保障作用和公共性服务作用,认为抽水蓄能本质上是新型电力系统的基本组成部分,并就抽水蓄能高质量发展提出了相关建议.     

小型抽水蓄能技术发展现状及应用前景

抽水蓄能是电网调峰的有效手段之一,当今世界抽水蓄能机组的发展方向是高水头化、大容量化和高转速化。按照机组类型,抽水蓄能机组可分为四机分置式、三机串联式和二机可逆式机组,其中由可逆水泵水轮机和发电电动机组成的二机可逆式机组是目前的主流结构。我国抽水蓄能电站建设于20世纪90年代后步入发展快车道,目前电站的整体设计、制造和安装已达到国际先进水平。随着分布式能源的开发利用和智能电网的发展,分布式储能成为新的发展趋势,而分布式抽水蓄能将成为值得广泛推广的技术。小型抽水蓄能既可以与大型抽水蓄能实现优势互补,也可以独立协调各种分布式电源,解决分布式能源和微电网系统供电质量差、可靠性低等问题,具有工程位置灵活、投资少、见效快、对输电线路要求较低以及能够较好解决个别单位和部门峰荷需要等优点。国内外已经开展了小型抽水蓄能电站的研究、实施和工程应用,积累了可供借鉴的宝贵经验。高水头混流式水泵水轮机技术是当前的研究热点,主要集中在500~700m高水头水泵水轮机的研究,涉及水力性能、结构性能以及试验等。如果国家能够建立起有效机制,充分调动地方和企业投资小型抽水蓄能电站建设的积极性,那么它将具有广阔的发展前景。     

“双碳”目标下抽水蓄能提升系统保供能力的技术经济性研究

本工作通过时序仿真模拟,对抽水蓄能在典型省级电网中的保供技术经济性进行量化分析。首先,根据典型省级电网未来电力规划数据,计算得出该省级电网2025年与2030年全年电力系统运行情况,结果表明系统在全年部分时段处于供电紧平衡状态,系统备用率不足10%,充裕性和安全性面临巨大挑战。其次,选取抽水蓄能与火电机组两种灵活性调节电源,对比分析新增两种调节电源下系统供电可靠性改善情况和两种方案的量化经济性,结果表明,以2030年该省级电网模拟结果为例,配置1200万千瓦抽水蓄能和火电机组均能够将该省级电网系统全年备用率提升10%以上,解决系统备用率不足问题,提升系统保供能力。考虑系统碳排放变化所产生的环境成本,抽水蓄能改善系统供电水平的年度综合成本低于同等水平下的火电机组,同时能够对新能源消纳水平的促进和碳排放水平的降低起到积极作用。最后,比较分析了抽水蓄能与锂离子电池储能对于提升系统供电可靠性的综合经济性,结果表明抽水蓄能对于改善系统供电可靠性和充裕性等方面的综合经济性优势显著。     

新形势下吉林省抽水蓄能电站规划回顾与开发潜能分析

通过对吉林省抽水蓄能电站规划选点工作的回顾与总结,结合吉林省电网现状及结构不合理的问题,在实现"碳达峰、碳中和"目标,构建以新能源为主体的新型电力系统的新形势下,对吉林省抽水蓄能电站建设的必要性进行了分析和论述,同时梳理了吉林省抽水蓄能电站开发建设的发展历程,对未来将要开发的蓄能站点的建设条件进行了评估,为"十四五"期间大力发展可再生能源,挖掘吉林省抽水蓄能开发潜能,推进建设一定规模的抽水蓄能电站,进而改进吉林省电网结构,构建以抽水蓄能电站作为今后主要调峰电源的新型电力系统,拓展电力系统备份的"云空间",提供技术支持和决策参考.     

水电站机组安全运行稳定性研究

水电是清洁能源,可再生、无污染、运行费用低,便于电力调峰,有利于提高资源利用率和经济社会的综合效益.抽水蓄能作为水电的重要组成部分,对于保障电力供应、确保电网安全、促进新能源消纳、推动构建清洁低碳安全高效的能源体系、更好服务 "碳达峰""碳中和"战略具有十分重要的意义.自20 世纪 90年代初以来,随着改革开放的深入,国民经济快速发展,常规水电站及抽水蓄能电站建设也进入了快速发展期.现如今,水电与抽水蓄能技术已经可以有效地解决电网系统的负荷发展平衡和清洁能源利用效率问题,对中国电力系统的高效稳定运行起着重要作用.     

适应非稳态电源的集装箱式海水淡化系统设计浅析

我国目前主要的清洁能源为太阳能、风能等,我国南海诸岛太阳能、风能丰富,是海水淡化系统提供电源的好方法。海岛淡水资源匮乏,严重制约了我国国防及能源开采工作,为了大力开发海洋资源亟需实现海岛人员驻扎,所以只有解决了海岛生活供水问题才能实现人员长期驻扎。丰富的太阳能、风能等资源为海水淡化的发展提供了便利的自然条件。反渗透海水淡化(SWRO)是目前我国海水淡化市场最主要的淡化海水技术之一。其中集装箱式海水淡化系统具有设备简单、投运快、投资低等优点。     

可再生能源对海岛旅游业发展的影响和在海水淡化中的应用

介绍了可再生能源在海岛旅游、海水淡化中的应用，同时介绍了克里特岛上可再生能源、节能和岛屿的可持续性发展有机结合的成功案例。最后指出了可再生能源和能效措施将可确保全世界岛屿长期持续的发展。     

压缩空气地下咸水含水层储能技术

能源危机和温室效应促进了可再生能源的利用,储能技术是解决太阳能、风能波动问题的重要手段。压缩空气储能（Compressed Air Energy Storage, CAES）技术是仅次于抽水蓄能的第二大蓄能技术。目前CAES多是通过洞穴实现,其主要缺点是对地质要求较高,合适的洞穴数量有限,为扩大其应用,可使用地下咸水含水层作为储层。本文介绍了CAES电站的工作原理、优缺点及各国的发展现状,并分析了利用地下咸水含水层进行压缩空气储能的可行性、优点及一些问题与技术方法,如储层内残余烃的影响、氧化与腐蚀作用、颗粒的影响及缓冲气的选择,表明含水层CAES将是拓宽CAES应用的重要途径。