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图1 微能源系统结构
图2 本研究的微能源系统结构
首先为保证微能源系统的各类型能源的生产/消费需求,假设分别为其配置虚拟储能,基于储能系统成本、多种类型能源的生产/消费需求约束及储能系统约束,同时考虑峰谷分时电价、碳减排政策,进行优化求解得出各虚拟储能运行曲线,基于各虚拟储能运行曲线,汇聚出实际储能运行曲线,最终给出实际储能所需功率容量配置。结合某微能源系统示范工程,开展新型混合能源系统配置方案的应用验证,从投资人角度出发,考虑银行贷款、内部收益率等投资回收相关参数,对储能系统进行投资回收分析,旨在探索微能源系统中储能系统的优化配置方案。
图3 算法流程
研究人员最后总结指出:
1)针对微能源系统中储能容量配置问题。为保证微能源系统的各类型能源的生产/消费需求,假设分别为其配置虚拟储能,基于储能系统成本、多种类型负荷需求约束及储能系统约束,同时考虑峰谷分时电价、碳减排政策等,进行优化求解得出各虚拟储能运行曲线,基于各虚拟储能运行曲线,汇聚出实际储能运行曲线,最后仿真得出,所采用微能源系统算例,储能系统最优额定功率容量为17MW×4h。
2)所建立的模型为微能源系统中储能的容量规划提供技术经济参考,通过考虑储能容量衰减、系统投资和运维成本、以及电价政策、微能源系统技术经济参量、电网升级改造、碳减排,建立储能系统的净收益模型,来评估各虚拟储能之间的协同配置方案和实际储能最优配置方案。
3)从投资人角度出发,对微能源系统中储能系统进行投资回收分析。通过分析不同规模虚拟储能下,投资回收相关指标值的变化情况,以经济性最优为目标,规划微能源系统的储能规模,最后得出实际储能系统评估期内完整现金流,旨在探索储能商业运营模式,推动储能产业发展。
本研究在保证储能满足不同类型能源需求的同时,为保证投资效益最大化,未对储能循环次数进行约束。随着国内电化学等主流储能技术成本不断下降,储能的商业化应用机遇不断显现,研究人员将进一步考虑储能整体健康状态。
以上研究成果发表在2020年第4期《电工技术学报》,论文标题为“能源互联网中微能源系统储能容量规划及投资效益分析”,作者为李建林、牛萌、周喜超、修晓青、周京华。
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