風(fēng)儲聯(lián)合應(yīng)用中儲能的需求評估方法研究.pdf

1、化石能源的枯竭和環(huán)境問題的惡化，大力推動了可再生能源在全球范圍內(nèi)的發(fā)展，其中風(fēng)力發(fā)電作為相對成熟的技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。但由于風(fēng)能資源存在不確定性等缺陷，風(fēng)電功率會表現(xiàn)出不同程度的波動性。隨著風(fēng)電規(guī)模的逐年增大，其并網(wǎng)給電力系統(tǒng)帶來的問題和挑戰(zhàn)也在隨之升級，包括出力波動對電能質(zhì)量的影響以及給常規(guī)機組帶來的調(diào)峰壓力、低精度的風(fēng)電預(yù)測給電力系統(tǒng)帶來的調(diào)度難題等。而儲能技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展則為解決風(fēng)電并網(wǎng)問題提供了有效途徑。為風(fēng)電場配置合適類型和規(guī)

2、模的儲能電源，形成風(fēng)儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，通過儲能電源的快速功率吞吐作用和電量時移能力，改善風(fēng)電出力特性，使其成為相對可控、可調(diào)的電源，提高其并網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。本文通過細(xì)分風(fēng)儲聯(lián)合應(yīng)用場景，提出了集“應(yīng)用選型-容量配置-優(yōu)選評估”環(huán)節(jié)于一體的儲能需求評估方法，能為相關(guān)決策者提供規(guī)劃指導(dǎo)，具有一定的工程實用價值。
　　本文首先提煉了各類儲能的技術(shù)經(jīng)濟特征指標(biāo)，形成其綜合指標(biāo)體系，并以蓄電池為主要對象構(gòu)建了表征充放電過程的儲能綜合靜態(tài)模型。

3、根據(jù)控制目標(biāo)和時間尺度的不同，劃分了包括“平抑波動”、“跟蹤計劃出力”和“削峰填谷”三個風(fēng)儲聯(lián)合應(yīng)用場景，并提煉了相應(yīng)場景的特征指標(biāo)。基于各類儲能的相互對比和綜合指標(biāo)體系，利用層次分析法進(jìn)行了儲能的選型匹配，確定了三個場景下相對合適的儲能類型。
　　基于全壽命周期成本理論及運行過程中的“等效替代”效應(yīng)，利用凈現(xiàn)值法構(gòu)建了儲能的成本-效益經(jīng)濟模型。并以蓄電池為主要對象，提出了結(jié)合等效循環(huán)壽命法和雨流計數(shù)法的儲能運行壽命測算方法。根據(jù)

4、儲能選型的結(jié)果，分別針對三個應(yīng)用場景提出了合適的容量配置策略，通過對張北等地風(fēng)電場的實例仿真，形成了各應(yīng)用場景下多套可行的儲能配置方案。其中“平抑波動”場景采用的是滑動平均濾波和小波包分解波動分量的方法，“跟蹤計劃出力”場景采用的是粒子群算法對儲能經(jīng)濟模型優(yōu)化求解的方法，“削峰填谷”場景采用的是劃分儲能內(nèi)外層控制區(qū)和一階低通濾波的方法。
　　最后為評估各儲能配置方案在技術(shù)經(jīng)濟綜合性能上的優(yōu)劣，將偏好順序結(jié)構(gòu)法和層次分析法相結(jié)合進(jìn)行