计及电热混合储能的风电消纳低碳经济调度模型研究

发布时间：2021-03-08 10:01

　　为降低"三北"地区冬季供暖期弃风率及减少发电过程中碳排放对环境的污染,提出一种计及电热混合储能的风电消纳低碳经济调度模型。首先,提出电热混合储能系统运行策略,所提策略将弃风与电、热两种储能设备的运行状态结合起来,构建电热混合储能系统数学模型。其次,在考虑碳交易机制基础上,兼顾系统运行的经济性和低碳性以系统综合运行成本最低为目标,建立包含风电、常规火电机组、热电联产机组以及电热混合储能的热电联合系统低碳经济调度模型。最后,通过算例仿真分析不同储能方式下储能设备之间的相互影响,并进一步对4种储能方式下系统的风电消纳效果、碳排放以及经济成本进行分析。分析结果证明,在电热混合储能方式下的系统风电消纳能力最优且碳排放最低。 

【文章来源】：东北电力技术. 2020,41(05)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

风电预测出力

储热装置储放热出力对比

图1中，机组最小技术出力由常规火电机组和热电机组两部分组成。其中常规火电机组最小技术出力为固定数值，而热电机组由于存在热电耦合约束，其最小技术出力则受热负荷影响，即热负荷升高时增加，热负荷降低时减少。从某种程度上来说，系统运行时的最小电负荷实际上由机组最小技术出力确定。图1中等效电负荷曲线由系统中电负荷与风电预测功率相减得到。夜间风电大发使等效电负荷降低，而夜间热负荷峰值又使热电机组最小技术出力升高，两者共同作用导致等效电负荷低于机组最小技术出力，此时，为维持系统内机组出力与负荷之间的平衡，同时避免火电机组停机，需要弃掉部分风电[12-14]。经以上分析可知，在系统电负荷水平较低、热负荷高峰且风电出力较大的时段产生弃风的可能性越高，若此时风电可以被储能设备充分利用，则既能提高风电消纳能力，又可有效减少碳排放。本文所提的电热混合储能系统由储热式电锅炉和电储能构成。储热式电锅炉与热电机组共同承担系统内的热负荷。在供热过程中采用以热电机组为主，储热式电锅炉为辅的供热模式，利用储热式电锅炉自身的特性来解除热网的制约作用，同时利用电储能对电能的时间迁移能力来解除对电网的制约作用。充分利用两种储能设备自身的技术优势来提高系统对风电的利用率，从而达到节能减排的效果。其热电联合系统总体结构框架如图2所示。

【参考文献】：
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本文编号：3070866