风电供热提高低谷风电消纳能力评估

随着中国风电开发利用规模持续扩大,风电并网运行和市场消纳已成为风电发展的制约因素,特别是在冬季夜间负荷低谷时段．受热负荷影响．风电弃风问题尤为突出。在中国东北、西北等风能资源丰富、冬零采暖期长、热电联产机组比重高的地区开展风电低谷供热。对于促进风电消纳、缓解风电冬季运行困难具有重要作用．中国已经开展风电供热试点。研究了风电供热的原理,并结合风电供热实践特点,分析了风电供热的运行特点、风电供热对于提高低符风电消纳能力的作用以及风电供热的前景．结合案例对风电供热提高风电消纳能力的作用进行了定量分析。案例研究表明,风电供热有利于提高低,谷风电的消纳能力,但就中国目前风电供热运行特点而者,其提高低谷风电消纳能力的潜力有限．要完全解决低谷时段的风电消纳问题还需要考虑其他措施。     

计及含储热光热电站与电锅炉联合运行的供热期弃风消纳策略

为解决西北地区冬季供热期热电联产机组以热定电运行模式下系统风电消纳能力不足的问题,提出了计及含储热光热电站与电锅炉联合运行的供热期弃风消纳策略。该策略通过考虑电锅炉与光热电站联合运行,在利用光热电站的储热系统实现热能的存储与时移利用的同时,由光热电站与电锅炉、热电联产机组一同提供系统热负荷,以此提高热电联产机组的调峰能力,进而促进系统风电消纳。基于IEEE-30节点系统以及甘肃河西电网的算例仿真对所提策略进行来的验证,结果表明:所提弃风消纳策略能够在促进系统风电消纳的同时,提高光热电站对太阳能热的利用率,并降低系统总成本。研究结果可为西北地区冬季供热期热电联合调度提供参考。     

基于热电联合调度的弃风电储热供热技术方案

我国"三北"地区大风期与冬季供热期高度重合,冬季火电供热机组运行方式大,电网调峰能力不足,风电消纳问题极为突出。为缓解"三北"地区风电消纳矛盾,提高清洁能源利用率,拟提出在省级电网调度机构建立热电联合调度平台,利用互联网络与电储热供热用户进行信息交互,通过对电源与电储热供热联合优化调度,实现在电网弃风时段内启动电储热设备,实现弃风电储热供热。建立兼顾多方经济性的弃风电储热交易策略,保证风电企业和供热企业的经济效益,提高风电消纳水平,推动弃风电供热的可持续发展。     

电力用户参与风电消纳的日前市场模式

针对中国西北、华北、东北("三北")地区富风期与供热期相重叠造成的风电消纳困境,结合大用户直购电市场化改革方案,提出了激励电力用户参与风电消纳的日前市场模式。依托于现货市场环境下的电力用户与发电企业直接交易,设计了电力用户在日前市场中参与风电消纳的交易申报、交易出清、交易结算及市场组织;精细化考虑电力用户调峰用电曲线的个性化调用需求、电力用户报价限制等约束,建立了考虑电力用户参与风电消纳的日前市场出清模型。算例验证了所述市场模式及模型的合理性、有效性。     

大规模风电跨省消纳与交易机制的研究

从风电跨省消纳的技术问题和经济问题角度,分别分析了东北电网系统风电接纳能力和风电跨省消纳的外部不经济性问题.对东北电网风电接纳能力的测算表明,系统有能力保证风电跨省消纳,但火电机组会因为调峰深度的增加而降低其运行的经济性.提出基于市场的风电跨省消纳与交易机制,风电跨省消纳交易的中长期电量可以通过开展负荷低谷时期的发电权交易实现,而风电预测误差以及风电的间歇性所产生的发电计划偏差则可以通过建立调节市场来实现电力电量平衡,并提出了调节市场的交易形式、组织流程、结算机制及其调度模式和模型等.通过调峰平衡分析与实时平衡调度算例分析,验证了所提机制的有效性.     

含碳捕集热电机组的虚拟电厂热电联合优化调度

燃煤热电机组特有的以热定电工作模式,会导致系统缺乏新能源消纳能力与调峰能力,且在运行过程中排放大量二氧化碳。为了促进新能源消纳和减少系统碳排放,同时提升热电机组的调峰能力,引入风电供热设备与碳捕集技术,将一定供热区域内的碳捕集热电厂、风电供热设备、风电场与光伏电站组成虚拟电厂。论文根据虚拟电厂的电源构成及其运行机理,建立了虚拟电厂热电联合优化调度模型,使用自适应免疫遗传算法对其寻优求解,并对3种运行策略进行比较研究。由算例仿真结果可知,虚拟电厂引入碳捕集技术与风电供热设备,不但可以有效地提升热电联产机组的调峰能力,提高系统经济效益,促进新能源消纳,还可以降低系统二氧化碳排放量。     

基于水源热泵技术的风电消纳模式

提出了基于水源热泵技术的风电消纳模式。分析了该模式的原理,研究了其在增加风电消纳、促进节能减排、改善城市供热及提高发电企业经济效益等方面的作用。研究表明,通过该模式,可将火力发电厂冷却循环水中的低品位余热转变为有用热能进行城市供暖,提高城市集中供热的质量和稳定性,同时还能够显著增加电网风电消纳能力,并有利于减少电能生产过程中的污染物排放。分析表明,该模式具有良好的经济、社会与环境效益,具备良好的发展前景。     

基于多级市场驱动的风电协同消纳策略

文章针对我国风电建设发展迅速而消纳能力不足的问题,结合我国电力市场发展趋势,以市场角度研究了一种基于多级市场驱动的风电协同消纳策略。在现货市场环境下,充分考虑开市前、日前市场及实时平衡市场具有联动性的特点,针对市场交易时间尺度与风电波动强弱的相关性,设计了风电协同消纳交易出清模型:开市前,提前被动消纳风电无波动段,建立基于等电量顺负荷市场出清模型;日前市场中,激励风电主动参与市场消纳,建立基于风火合作博弈市场出清模型;在实时平衡市场中,风电波动性减弱优化其实时消纳,建立基于单侧挂牌交易市场出清模型;三层模型之间通过日负荷功率曲线以及风电消纳量的变化量进行数据的传递与交易出清结果的控制。通过国内某省电网数据进行仿真,结果表明,所提的风电协同消纳策略有效促进风电消纳的同时,并增加新能源的市场交易优势。     

提升调峰能力的机组供热改造方式优化研究

三北地区风电装机容量大,同时供热机组占比高,供热期风电和供热机组运行矛盾突出。三北地区供热改造机组规模大,未来其容量将会进一步增长,研究供热改造机组的调峰能力对促进可再生能源消纳、热电产业健康发展具有重要的意义。对抽汽供热、高背压供热、耦合热泵供热改造机组进行调峰特性分析,以某300 MW 供热改造机组为例进行调峰能力计算,对提升调峰能力的几种供热改造方式优化进行探讨,结果表明,供热改造方式优化在保证供热需求的前提下,可有效提高系统的调峰能力、促进可再生能源消纳。     

新疆达坂城弃风供热方式的研究

新疆风电迅猛发展的同时也出现了若干问题,突出的问题是弃风限电严重制约了新疆风电产业的健康发展。风电供热能够有效提升当地风电消纳。本文从负荷侧来提高风电消纳空间,利用达坂城风区的弃风电量来清洁供热,并着重对增加储热系统的风电供热方式进行了技术经济分析,该方案对于促进风电消纳,减缓弃风限电问题具有积极意义,并将有助于新疆风电产业的健康可持续发展。