储能参与清洁能源消纳价值链优化模型及信息系统研究
发布时间：2021-06-26 09:12
我国现已成为清洁能源大国,风电与光伏发电的装机容量均居世界第一。但受多种因素影响,清洁能源发电并网的能力、效率与效益却与发达国家相比相差甚远,出现了较为严重的弃风、弃光等“弃能现象”。随着我国风力、光伏等清洁能源弃能现象的加剧,对消纳清洁能源进行协同与优化,解决清洁能源弃能问题成为了社会各界关注的焦点。储能能够通过高储低发原理有效提高系统运行的灵活性,降低风电、光伏发电等波动性能源的不利影响。目前发布的《能源技术革命创新行动计划（2016-2030）》,把储能作为解决清洁能源消纳问题的重要手段,将其提升到国家能源战略高度,提出深化面向清洁能源并网、微电网、需求侧响应应用的先进储能技术的研究,将储能作为解决弃风、弃光等弃能问题的重要技术手段,储能已成为清洁能源消纳价值链上的重要组成环节。因此,本文以解决清洁能源弃能问题、促进清洁能源消纳价值链价值实现为目标,试图在已有理论成果和相关研究基础上研究储能参与清洁能源消纳价值链的耦合协同优化问题,具体的研究内容如下:（1）分析并设计了储能参与清洁能源消纳价值链的优化规划方案。首先,论证了储能参与清洁能源消纳的必要性和可行性,分析了清洁能源消纳的...
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１本文整体研宄框架图??Ｆｉｇ．１－１?Ｔｈｅ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ??第三，针对电网侧储能参与清洁能源消纳优化进行研究
以智能电网为基础，连接发电设施、电网、各类用户终端及分布式能源系统的智能化、??互动化的能源网络，并融合互联网理念形成的清洁能源消纳价值流，基本概念示意图如??图２－２所示。??ｎ?〗ｄ??＾－?Ｓ?ｉｊ?Ｉ?ｉｊ?［?□???站?Ｉ?ｊｉａｉ?＾??Ｕ?＾７－??发电侧集中式消纳?电网侧协同式消纳?Ｉ用户侧分布式消纳??能量流、信息流、价值＇流??图２－２清洁能源消纳的价值链内涵示意图??Ｆｉｇ．２－２?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｖａｌｕｅ?ｃｈａｉｎ?ｏｆ?ｃｌｅａｎ?ｅｎｅｒｇｙ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ??２．２储能在清洁能源消纳中的功能与作用方式??在传统的电力生产过程中，电能的生产、传输和消费是瞬间完成的。电力生产的这??种特性直接影响电力系统的规划、建设、调度运行及控制方式。储能技术的出现为改变??这种供需实时平衡提供可能。储能系统具有的高储发特性能够有效降低电力系统的昼??夜峰谷差、提高电网安全稳定运行水平、促进大规模清洁能源的接入。??２．２．１储能在清洁能源消纳中的功能??由于风能、太阳能等清洁能源受自然环境的影响，其发电出力具有明显的波动性和??随机性，给清洁能源的消纳造成困难，且风电、光伏发电的反调峰特性导致淸洁能源无??法得到有效利用。传统上，解决清洁能源消纳问题主要有三种方式：发电侧增人仏？统机??组备用容量、电网侧跨区调度、用户侧负荷管理。但ｈ述三中方法从经济忭和技术ｈ邰??无法有效解决清洁能源发电随机性和间歇性的影响。由ｒ？储能相比传统火电机纟丨ｍ－有史??好的响应速度、更高的调节精度，因此将清洁能源与储能联合运行，将ｗ裕的波动忭电??
备用是指为防出现能量的短缺现象而专门储备留用的能量。??（１）能量的时间转移??在电力网络中，当电力生产大于用电需求时，将多余的电能以特定的储能方式存储??起来，留待将来该电力供应不足时再释放使用。例如抽水蓄能用于电网日负荷的削峰填??谷，用于不同季节的能量转移使用。??这种作用方式的特点是，储能吸收和释放能量的位置是相同的，吸收之前和释放之??后的能量形式也是相同的，只是被存储的能量在电力网络中发挥作用的时刻被推迟了，??因此称之为能量的时间转移。这种作用方式往往要求储能的容量足够大、存储的时间足??够长。??（２）能量的快速吞吐??智能电网的－个特点是清洁能源的大量接入，但清洁能源的接入会影响系统的整体??稳定性，包括系统的功率波动、频率波动等。而一些能够快速吞吐能量的储能设备可在??系统稳定性波动期间进行快速的投入切出，平滑波动，改善系统性能。??这种作用方式的特点是能量的存储及释放速度较快，具有秒级甚至毫秒级的反应时??间。这种作用方式要求储能设备的启停速度较快，且一般要求具有较高的功率等级。??（３）能量的保留备用??
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内售电侧改革现状与展望[J]. 马建胜. 中国电力企业管理. 2017(34)
[2]国内分布式光伏发电产业现状与发展前景[J]. 宁翔. 节能. 2017(11)
[3]源—网—荷一体化的并网微电网运营模式——对《推进并网型微电网建设试行办法》的解读[J]. 刘敦楠. 中国电力企业管理. 2017(31)
[4]基于价值链的独立售电公司核心竞争力分析与评价研究[J]. 黄为群,刘吉成,王刚. 华北电力大学学报(社会科学版). 2017(05)
[5]考虑需求响应和多能互补的虚拟电厂协调优化策略[J]. 王哲,杨鹏,刘思源,储真荣,艾芊. 电力建设. 2017(09)
[6]一种基于势博弈的微电网分布式运行优化算法[J]. 曾君,王侨侨,刘俊峰,林炜,郭华芳. 中国电机工程学报. 2017(24)
[7]基于分时电价的光伏-储能系统容量优化配置[J]. 吴杰,温晨阳,李珊,师庆丹. 电工电能新技术. 2018(01)
[8]储能协调蓄热式电锅炉主动消纳风电的方法研究[J]. 方劲宇,宋子秋,韩晓娟,修晓青. 电器与能效管理技术. 2017(13)
[9]能源互联网电力信息深度融合风险传递:挑战与展望[J]. 李存斌,李小鹏,田世明,苑嘉航. 电力系统自动化. 2017(11)
[10]基于网络中心化的指挥信息系统云计算架构软件技术[J]. 王庆辉. 自动化与仪器仪表. 2017(04)
博士论文
[1]新能源电力系统源荷互动关键问题的研究[D]. 周欢.华北电力大学(北京) 2016
[2]储能电池参与电网调频的优化配置及控制策略研究[D]. 黄际元.湖南大学 2015
[3]新能源发电特性与经济性分析研究[D]. 蓝澜.华北电力大学 2014
[4]减排约束下电力资源综合利用优化模型与方法研究[D]. 王抒祥.华北电力大学 2013
硕士论文
[1]用户侧多微网协调控制策略研究[D]. 刘洪旗.华北电力大学 2017
本文编号：3251062
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１本文整体研宄框架图??Ｆｉｇ．１－１?Ｔｈｅ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ??第三，针对电网侧储能参与清洁能源消纳优化进行研究
以智能电网为基础，连接发电设施、电网、各类用户终端及分布式能源系统的智能化、??互动化的能源网络，并融合互联网理念形成的清洁能源消纳价值流，基本概念示意图如??图２－２所示。??ｎ?〗ｄ??＾－?Ｓ?ｉｊ?Ｉ?ｉｊ?［?□???站?Ｉ?ｊｉａｉ?＾??Ｕ?＾７－??发电侧集中式消纳?电网侧协同式消纳?Ｉ用户侧分布式消纳??能量流、信息流、价值＇流??图２－２清洁能源消纳的价值链内涵示意图??Ｆｉｇ．２－２?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｖａｌｕｅ?ｃｈａｉｎ?ｏｆ?ｃｌｅａｎ?ｅｎｅｒｇｙ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ??２．２储能在清洁能源消纳中的功能与作用方式??在传统的电力生产过程中，电能的生产、传输和消费是瞬间完成的。电力生产的这??种特性直接影响电力系统的规划、建设、调度运行及控制方式。储能技术的出现为改变??这种供需实时平衡提供可能。储能系统具有的高储发特性能够有效降低电力系统的昼??夜峰谷差、提高电网安全稳定运行水平、促进大规模清洁能源的接入。??２．２．１储能在清洁能源消纳中的功能??由于风能、太阳能等清洁能源受自然环境的影响，其发电出力具有明显的波动性和??随机性，给清洁能源的消纳造成困难，且风电、光伏发电的反调峰特性导致淸洁能源无??法得到有效利用。传统上，解决清洁能源消纳问题主要有三种方式：发电侧增人仏？统机??组备用容量、电网侧跨区调度、用户侧负荷管理。但ｈ述三中方法从经济忭和技术ｈ邰??无法有效解决清洁能源发电随机性和间歇性的影响。由ｒ？储能相比传统火电机纟丨ｍ－有史??好的响应速度、更高的调节精度，因此将清洁能源与储能联合运行，将ｗ裕的波动忭电??
备用是指为防出现能量的短缺现象而专门储备留用的能量。??（１）能量的时间转移??在电力网络中，当电力生产大于用电需求时，将多余的电能以特定的储能方式存储??起来，留待将来该电力供应不足时再释放使用。例如抽水蓄能用于电网日负荷的削峰填??谷，用于不同季节的能量转移使用。??这种作用方式的特点是，储能吸收和释放能量的位置是相同的，吸收之前和释放之??后的能量形式也是相同的，只是被存储的能量在电力网络中发挥作用的时刻被推迟了，??因此称之为能量的时间转移。这种作用方式往往要求储能的容量足够大、存储的时间足??够长。??（２）能量的快速吞吐??智能电网的－个特点是清洁能源的大量接入，但清洁能源的接入会影响系统的整体??稳定性，包括系统的功率波动、频率波动等。而一些能够快速吞吐能量的储能设备可在??系统稳定性波动期间进行快速的投入切出，平滑波动，改善系统性能。??这种作用方式的特点是能量的存储及释放速度较快，具有秒级甚至毫秒级的反应时??间。这种作用方式要求储能设备的启停速度较快，且一般要求具有较高的功率等级。??（３）能量的保留备用??
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内售电侧改革现状与展望[J]. 马建胜. 中国电力企业管理. 2017(34)
[2]国内分布式光伏发电产业现状与发展前景[J]. 宁翔. 节能. 2017(11)
[3]源—网—荷一体化的并网微电网运营模式——对《推进并网型微电网建设试行办法》的解读[J]. 刘敦楠. 中国电力企业管理. 2017(31)
[4]基于价值链的独立售电公司核心竞争力分析与评价研究[J]. 黄为群,刘吉成,王刚. 华北电力大学学报(社会科学版). 2017(05)
[5]考虑需求响应和多能互补的虚拟电厂协调优化策略[J]. 王哲,杨鹏,刘思源,储真荣,艾芊. 电力建设. 2017(09)
[6]一种基于势博弈的微电网分布式运行优化算法[J]. 曾君,王侨侨,刘俊峰,林炜,郭华芳. 中国电机工程学报. 2017(24)
[7]基于分时电价的光伏-储能系统容量优化配置[J]. 吴杰,温晨阳,李珊,师庆丹. 电工电能新技术. 2018(01)
[8]储能协调蓄热式电锅炉主动消纳风电的方法研究[J]. 方劲宇,宋子秋,韩晓娟,修晓青. 电器与能效管理技术. 2017(13)
[9]能源互联网电力信息深度融合风险传递:挑战与展望[J]. 李存斌,李小鹏,田世明,苑嘉航. 电力系统自动化. 2017(11)
[10]基于网络中心化的指挥信息系统云计算架构软件技术[J]. 王庆辉. 自动化与仪器仪表. 2017(04)
博士论文
[1]新能源电力系统源荷互动关键问题的研究[D]. 周欢.华北电力大学(北京) 2016
[2]储能电池参与电网调频的优化配置及控制策略研究[D]. 黄际元.湖南大学 2015
[3]新能源发电特性与经济性分析研究[D]. 蓝澜.华北电力大学 2014
[4]减排约束下电力资源综合利用优化模型与方法研究[D]. 王抒祥.华北电力大学 2013
硕士论文
[1]用户侧多微网协调控制策略研究[D]. 刘洪旗.华北电力大学 2017
本文编号：3251062
本文链接：https://www.wllwen.com/gongshangguanlilunwen/3251062.html
