网站优化

注册

 

发新话题 回复该主题

快看10月3日,丹东至通化增开2趟旅 [复制链接]

1#
团队介绍

尹斌鑫,博士研究生,研究方向包括压缩空气储能系统、电力系统优化规划、综合能源系统优化运行等。曾参与国家计划课题(超临界压缩空气储能系统的集成机理与优化设计)和国家重点研发计划课题(大规模先进压缩空气储能系统设计技术),以及国家自然科学研究基金面上项目(先进绝热压缩空气储能系统动态建模及电网协同调度技术研究)等。

苗世洪,博士,华中科技大学教授,博士生导师,湖北省电机工程学会理事、电力系统自动化专业委员会主任委员,中国能源研究会储能标准化技术委员会压缩空气储能分委会委员,长期从事电力系统继电保护及自动化、配电网与微网新技术、压缩空气储能建模及应用,电力系统与综合能源系统智能调度与自动化等方面的教学、研究与装备研发工作,已发表学术论文篇(其中EI论文90篇,SCI论文33篇)。近年来主持国家重点研发计划课题1项,主持国家自然科学研究基金项目3项,参与了多项国家计划项目、计划项目和国家电网公司总部科技项目等。

导语

先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)是一种大容量储能技术,其成本低、无需燃料,且具有冷-热-电联储联供的能力,在综合能源系统(IES)中能发挥出其独特优势。根据IES的运行情况,对AA-CAES电站进行经济性分析,能切实反映AA-CAES电站应用于IES后所带来的经济效益,对AA-CAES技术的推广和应用具有重要意义。

项目研究背景

除AA-CAES电站之外,其他辅助设备,如蓄电池和电转气装置等,亦能提升IES运行的安全性和经济性。不同辅助设备的成本、寿命和带来的经济效益各不相同,如何结合IES的实际运行情况和辅助设备自身的特点,分析各辅助设备对IES经济性的影响显得至关重要。

论文方法及创新点

针对AA-CAES电站的经济性分析问题,本文首先考虑各辅助设备参与IES运行的情况,建立了其全寿命周期经济评估模型。为了反映IES的运行情况与成本,该文考虑其主要设备的协调互动,建立了大规模IES的优化调度模型。

基于上述模型,得到了含不同辅助设备时IES的优化运行结果。最后结合各辅助设备的安装成本、置换成本、维护成本等全寿命周期成本与IES运行成本,对比分析了AA-CAES电站与其他辅助设备在IES中的经济性表现。含各辅助设备的IES结构如图1所示。

图1综合能源系统结构

(1)IES经济性评估模型

IES总成本计算如下:

(2)IES优化运行模型

该部分包括两方面:IES中各设备的运行约束与冷、热、电备用能力约束;IES的功率平衡约束,冷、热、电备用需求约束和弃风约束等其他约束。

(3)算例分析结果

为了对比分析AA-CAES电站和蓄电池储能的效益,并分析P2G装置对系统运行效益的影响,本文设置了多个场景进行分析,各场景说明见表1。

表1场景介绍

各场景下IES的运行成本、辅助设备的日均投资成本和日均固定维护成本、燃料成本和IES总成本见表2。

其中,IES运行成本为IES全年日均运行成本,该成本基于夏季、冬季和过渡季典型日数据,并根据各典型日在一年中所占比例进行加权计算得到;燃料成本为IES运行成本中除去辅助设备可变维护成本的部分;投资成本为AA-CAES电站、P2G装置或蓄电池电站等辅助设备的日均投资成本,由安装成本和置换成本两部分构成;固定维护成本为辅助设备的日均固定维护成本;总成本Ctotal为IES运行成本、辅助设备的日均投资成本与日均固定维护成本之和。

表2不同场景下IES成本(单位:$)

结论

文章建立了含AA-CAES电站和电转气装置的IES优化运行模型,并采用该模型计算了各辅助设备对IES运行成本的影响,在此基础上对AA-CAES电站、电转气装置和蓄电池电站等辅助设备进行了经济性对比分析,得到了以下结论:

1)AA-CAES电站能有效降低IES运行成本,并提高IES的能量利用效率,大规模IES在建成大容量的AA-CAES电站后IES总成本有所下降;

2)在IES建设成熟前,AA-CAES电站可不参与供冷和供热,仅用于电力单能流场景,此时AA-CAES电站仍具备一定的经济效益;

3)由于蓄电池电站的寿命较短,因此,建成与AA-CAES电站相同容量的蓄电池电站后,IES的总成本大于建设蓄电池电站前的IES总成本;

4)电转气装置能减小IES的运行成本与燃料成本,与AA-CAES电站组合能进一步减小上述成本,但在没有碳排放补贴的情况下不具备经济效益。

引用本文

尹斌鑫,苗世洪,李姚旺,张松岩,王吉红.先进绝热压缩空气储能在综合能源系统中的经济性分析方法[J].电工技术学报,,35(19):-.YinBinxin,MiaoShihong,LiYaowang,ZhangSongyan,WangJihong.StudyontheEconomicAnalysisMethodofAdvancedAdiabaticCompressedAirEnergyStorageinIntegratedEnergySystem.TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety,,35(19):-.

下载论文PDF版,
分享 转发
TOP
发新话题 回复该主题