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图1 用户用能示意图
1.1 电储能的充放电模型
1.2 热储能的充放热模型
1.3 电制热设备的数学模型
2 用户侧储能系统的经济性建模
对用户侧储能系统的成本和收益进行经济性建模。其中成本包括储能系统的初始投资成本、年均成本,收益指储能系统的年收益,包括电储能分时电价收益,热储能分时电价收益,供电可靠性提升收益,政府补贴和延缓电网升级改造的收益。
2.1 储能系统的初始投资成本模型
2.2 储能系统的年运行维护成本模型
2.3 储能系统的年均成本模型
2.4 储能系统的年收益模型
2.4.1 电储能分时电价收益
2.4.2 热储能分时电价收益
2.4.3 提高供电可靠性带来的收益
2.4.4 其它收益
3 经济性分析
3.1 基础数据
用户侧综合储能系统中的电储能系统采用寿命较长的钠硫电池,容量为200 kW˙h,额定充放电功率均为20kW,自放电率为0,其它参数如表1所示。
表1 钠硫电池储能参数
热储能系统的参数如表2所示。
表2 热储能参数
电价采用峰谷电价,峰谷时刻和对应的价格如表3所示,高电价对应用电负荷大的情况,低电价对应负荷较小的情况。
供电可靠性参数和其它收益相关参数如表4 所示。
表3 电价表
表4 其它参数
3.2 经济性计算
设定项目周期为15年,贴现率i为8%,储能系统每年运行360天。本文研究对象为对热能有需求、装设电制热设备的用户,为了突出引入热储能
系统对整个储能系统经济性的影响,对比分析有无热储能的两种情形,考虑以下两个场景:
(1)场景一:无热储能设备,电储能优先选择高电价时段放电、低电价时段充电,荷电状态保持在范围0.1~0.9,满足电负荷;热负荷直接由电制热满足。
(2)场景二:有热储能设备,电储能优先选择高电价时段放电、低电价时段充电,荷电状态保持在范围0.1~0.9,满足电负荷;低电价时段电制热工作,产生的热能作为热储能的输入,热储能优先存储热能,高电价时热储能优先放出热能,满足热 负荷。
在满足约束条件的情况下保证电储能系统每个工作日完成一个完整的充放电循环,其荷电状态保持在0.1~0.9,预计其使用寿命为15年。
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