计及碳交易机制和需求响应的生物质与光热耦合压缩空气储能系统优化策略

压缩空气储能(compressed air energy storage,CAES)具有多能联储/联供的特性,使其在分布式综合能源系统中具有广阔的应用前景。为加强CAES与综合能源系统(integrated energy systems,IES)的多能互补协同能力,提高用户侧能源综合利用水平,提出了一种生物质与光热耦合压缩空气储能系统的架构和运行方法。首先构建了含CAES的IES架构,通过引入生物质产生沼气,有效提升了IES供热能力。在此基础上,以系统总成本最小化为目标,提出了考虑碳交易机制和用户侧需求响应的IES优化运行方法。最后,以青海某村镇的数据进行算例分析,通过多种优化运行方案验证了所提模型的有效性和优越性。结果表明,设计工况下IES总成本下降12.4%;引入碳交易机制可以控制碳排放量下降11.3%;需求响应可以稳定负荷波动,经需求响应调整后的冷、热、电负荷峰谷差分别下降7.9%、10.9%、2.3%。     

考虑光热集热单元的氢储能热电联供综合能源系统容量优化配置

氢储能技术具有零污染、效率高、来源丰富等特点,是太阳能高效利用的重要手段。但是当氢储能进行热电联供时,因热电耦合约束的存在,其供能灵活性较差。针对上述问题,设计了一种考虑光热集热单元的氢储能热电联供系统,将光热集热单元作为氢储能系统的额外供热源,以系统的供能经济性为目标,建立含光热集热单元的氢储能综合能源系统容量优化配置模型。以典型的综合能源系统热电联供为算例进行仿真,验证了光热集热单元对提升氢储能热电联供能力的有效性以及所提氢储能综合能源系统容量优化配置方案的经济性。     

金坛盐穴压缩空气储能电站调相模式设计与分析

可再生能源高占比及特高压交直流混联电网的新形态对储能系统的功能有了更丰富而具体的要求.先进绝热压缩空气储能是实现电能大规模存储和提高电网运行水平的重要支撑技术之一.从电网实际需求及储能系统自身特性出发,文中提出一种基于盐穴储气的先进绝热压缩空气储能电站调相运行模式,在承担基本调峰任务的前提下,以微量的高压空气及热能损耗...     

考虑热电综合利用的光伏储氢独立供能系统容量优化配置

青藏高原广大边远地区受地理限制和气候因素影响,能源供给问题长期无法有效解决。考虑到当地气候高寒、光照充裕、负荷分散等特点,结合氢能无污染、零碳排、高热值的优点,提出了光伏储氢独立供能系统的基本架构,以实现高寒条件下热电负荷的综合供应。并建立了含电解槽、储氢罐、燃料电池的储氢系统热电联供模型,充分挖掘储氢系统热电联储联供潜力。在此基础上,进一步提出了光伏储氢独立供能系统的容量配置模型和优化方法,并通过算例对比分析了光伏储氢独立供能系统与现有的光伏蓄电池独立供能系统的性能差异。仿真结果验证了本文所提光伏储氢独立供能系统方案的可行性。研究成果有望为青藏高原边远地区分布式清洁供能提供新的思路和方法。     

考虑时序配合的主从微电网平滑切换控制

微电网具有离网和并网两种典型运行模式,而平滑切换技术是保障模式间平稳过渡的关键.研究了微电网切换过程中控制模式切换与物理状态切换之间存在的时序配合问题.给出了可行的时序配合准则,进一步结合主从微电网中储能系统的集中控制方式,提出了考虑切换时序协调配合的微电网平滑切换控制策略.通过仿真分析和现场运行测试,验证了所提控制策略的正确性和有效性.     

考虑燃料电池变工况特性的风-光-氢综合能源系统优化调度

燃料电池是氢储能中的重要组成部分,其运行效率对含氢储能的综合系统的经济性有较大影响。为此,提出考虑燃料电池变工况特性的风-光-氢综合能源系统优化调度方法。通过分析燃料电池输出功率和运行效率间的关系,建立燃料电池变工况条件下运行效率的分段线性化模型。提出考虑燃料电池的变工况效率特性的多模块输出功率协同优化策略和燃料电池多模块工作协同策略,从而提升燃料电池总体运行效率和各模块使用寿命。基于此,以风-光-氢综合能源系统优化调度为例,验证了所提优化运行策略的有效性。     

风/光/储微网规划经济性影响因素分析

风/光/储微网是实现分布式能源优势互补、高效利用的有效形式。然而,影响其经济性的因素众多、影响程度各异。对风/光/储微网内经济性影响因素的关键程度进行了量化分析。基于对微网运行方式的分析,建立了微网规划经济性模型。该模型以年净收益最优为目标,考虑了微网中微源特性、与上级电网间功率平衡和供电可靠性等约束,并建立了经济运行评价指标。在此基础上,通过计算影响因子来量化规划层面和运行层面各影响因素的关键程度。以云南某地实际微网为算例,分析结果表明,合理配置储能可提升微网规划经济性;风/光/储微网经济性的关键影响因素在规划层面包括储能等效循环次数、风光发电单元装机成本和贴现率等因素,在运行层面包括风光发电单元售电电量和售电单价以及单位环境收益等因素。     

考虑系统延时的微电网有功功率分布式控制策略

一致性控制是微电网中应用广泛的一类分布式控制策略。然而,一致性控制依赖于各分布式电源(distributed generator,DG)之间的交互通信,系统中通信延时和控制延时的存在极可能恶化系统性能,甚至造成系统不稳定。分析了通信延时和控制延时对基于一致性的微电网有功分布式控制的影响,提出了一种系统稳定性判据。在此基础上,设计了考虑系统延时影响的微电网一致性有功控制策略。相比传统一致性控制策略,该策略能够保证系统在更大的延时下稳定运行。多种场景下的仿真结果验证了上述分析和所提策略的正确性和有效性。     

太阳能热气流发电技术及其应用展望

太阳能热气流发电作为一种清洁能源发电技术,在运行方式、改善生态等方面具有其独特优势,目前正备受国内外学者关注并已成为太阳能利用技术研究热点之一。为此,首先简述了太阳能热气流发电的基本原理,以及近年来针对集热棚、烟囱、涡轮机、蓄热层及导流锥五大关键设备进行的特性研究;进而总结了各国学者在仿真案例研究、结构参数优化、数值理论建模和经济可行性分析等方面的研究进展;在此基础上,简要介绍了近年国内外针对太阳能热气流发电已开展的物理实验平台,其中重点介绍了青海大学开发的国内首个具有发电和储能双重功能的太阳能热气流实验系统;最后,根据太阳能热气流发电当前研究现状,针对该技术在青海西部地区的综合能源系统应用、建设前景等方面提出思考和建议。     

先进绝热压缩空气储能热电联供模式下的运行可行域分析

大规模清洁储能技术之一的先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)具备热电联供、联储的能力,可作为能量枢纽接入综合能源系统,以提高系统运行的灵活性,促进新能源消纳。提出了一种可直观反映AA-CAES功率约束和储能状态约束的运行可行域刻画方法,为理解AA-CAES的热电耦合关系,分析热电联供模式的运行特点,评估系统的运行灵活性、供能能力和调节裕量提供了一种可视化工具。在此基础上,研究了运行可行域的形状和特点,分析了考虑供热比变化和计及宽工况影响的运行可行域处理方法,并探讨了运行可行域作为分析工具在实时调度中的应用。以某区域综合能源系统为例,验证了所提运行可行域分析方法的有效性和实用性。