登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要
针对风光柴蓄独立微网系统,提出了考虑补贴的容量配置优化方法。该方法以总净现成本最低为优化目标,以负荷缺额率为约束条件保证供电可靠性,采用遗传算法优化系统容量配置。通过测试基于该方法所开发的软件,验证其了正确性,并以此作为仿真平台,实现了多种电源组合方式下考虑补贴的容量配置优化仿真分析。分析结果表明,在独立微网系统容量配置优化时,不同补贴方式会对系统容量配置优化结果有较大影响;在所研究的补贴标准下,按发电量补贴方式比按投资安装补贴方式投资商可获得的总补贴收益更多,总投资成本更少。
关键词 : 补贴; 独立微网; 负荷增长; 遗传算法; 运行模式;
0 引言
长期以来,受地理条件限制,在孤立的海岛建设与大电网互联的常规输配电系统变得较为困难,因此能源问题就一直成为限制其发展的重要因素之一。一般来说,海岛拥有丰富的风能和太阳能等可再生能源。随着风力发电和光伏发电技术的发展,由风力发电机、光伏阵列、柴油发电机和蓄电池组成的独立微网系统[1-3],由于其相对较低的运行成本和较高的供电可靠性,成为解决孤立海岛供电问题的有效方法之一。
针对微电网的容量配置优化问题,国内外已经取得一定的研究成果。微网配置优化首先要考虑的问题是负荷和可再生能源数据的分析。对于风速和光照数据的分析,一般采用的是确定性分析法[4-6],此方法简单直接,选取符合当地气候数据特征的典型历史数据样本作为研究对象。由于在工程应用周期内研究对象的气候一般不会发生太大变化,确定性分析法可以满足仿真要求。文献[5-6]基于一年8760 h准稳态数据进行逐时计算,得到微网系统全年运行情况。目前关于微网配置优化的大多数研究,其负荷模型一般没有考虑负荷增长问题。独立微网系统一般都不会太大,负荷增长也较为缓慢。但对于工程应用周期较长的规划场景,以不变的负荷数据进行仿真计算所得的配置容量到工程应用后期可能无法保证供电可靠性,不能满足实际的微网规划设计要求,在此场景下就有必要考虑负荷增长问题[6]。
独立微网容量配置优化的目标一般可以是系统总成本最小化、供电可靠性最大化、污染排放最小化、投资净收益最大化等目标中单个或多个[3-13]。文献[5]提出了包含微网全寿命周期内的总净现成本、负荷容量缺额率和污染排放的多目标优化设计模型,但未将污染排放纳入经济成本里面;文
献[8-9]提出了综合考虑系统寿命周期成本和污染惩罚的优化模型,使系统配置优化兼具经济性和环保性,但没有考虑可再生能源发电补贴因素。然而目前包括中国在内的许多国家都出台了一些鼓励开发利用可再生能源发电的补贴政策,主要有一次性投资安装补贴和按发电量补贴等[10,14-16]。文
献[10]针对并网型微电网中光伏上网补贴进行了灵敏度分析,研究发现补贴会对投资开发商的收益产生积极影响。文献[16]建立了风光柴蓄独立微网系统模型和经济性模型,并在经济成本中考虑了按发电量进行补贴,但对投资安装补贴问题没有涉及。
本文提出了考虑补贴的独立微网容量配置优化方法,建立了仿真平台,比较分析了多种电源组合方式下的容量配置特点及系统成本,研究分析了不同补贴方式下独立微网系统最优容量配置的补贴收益和成本。
1 系统模型与运行模式
1.1 系统构建
本文设计的系统结构如图1所示。
图1 独立微网系统结构
Fig. 1 Structure of a stand-alone microgrid system
风力发电和光伏发电只有设备自身成本和运行维护成本,且不会产生任何污染,是理想的绿色环保能源,因此以风力发电机和光伏阵列作为系统主要电源向负荷供电。但考虑到其发电量受天气影响较大,具有显著的间歇性和随机性特点,因此需要备用电源,以保证系统供电可靠性。柴油发电机因其灵活、便捷、可靠的特点,可以很好地满足备用电源要求。同时采用蓄电池作为储能设备,在风光发电量大于负荷时存储多余能量,在风光发电量不足时放出存储能量,在系统中起“削峰补谷”的调节作用。由风光柴蓄组成的独立微网系统可以经济可靠地为孤立海岛供电。
在本文的系统模型中,忽略了交直流变换的损耗和输配电线路的损耗。
1.2 系统元件模型
1.2.1 风力发电机模型
本文根据风力发电机离散功率曲线,采用拉格朗日三次差值法来计算输出功率。
PW=∑n=1NPnln(v)PW=∑n=1NPnln(v) (1)
式中:PW为风力发电机实际输出功率;Pn为风机离散功率曲线上给定点n的功率,共有N个点;v为平均风速;ln( )为插值函数。
1.2.2 光伏阵列模型
光伏阵列实际输出功率计算公式为
PPV=YPVfPVGTGT,STCPPV=YPVfPVGTGT,STC (2)
式中:PPV为光伏阵列实际输出功率;YPV为光伏阵列额定输出功率;fPV为减损系数;GT为照射到光伏板上的辐射量;GT,STC为标准测试条件下的辐
射量。
1.2.3 柴油发电机模型
柴油发电机的燃料消耗量是其输出功率的线性函数,即
F=F0⋅Ygen+F1⋅PgenF=F0⋅Ygen+F1⋅Pgen (3)
式中:F为燃料消耗率;F0为截距系数;F1为斜率;Ygen为柴油发电机额定功率;Pgen为实际输出功率。
柴油发电机运行功率约束为
lmin≤PgenYgen≤1lmin≤PgenYgen≤1 (4)
式中lmin为柴油机最小负载率。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
·柴发共济——以“共济共享”促进数据中心源与荷的精益变革·全站IEC61850/GOOSE实现1分钟电源快速切换,优化高冗余的配电系统·电力-算力-热力深度协同打造数据中心绿色低碳微电网长三角是中国经济发展最活跃、开放程度最高、创新能力最强的区域之一,其2023年区域经济总量突破30万亿元大关1。算力基
4月22日,广西南宁市印发南宁市城乡建设领域碳达峰实施方案(南住建〔2024〕157号),其中提到,强化城市发展与广西电网规划建设的相互衔接和协调配合,推动智能微电网、“光储直柔”、蓄冷蓄热、负荷灵活调节、虚拟电厂等技术应用,优先消纳可再生能源电力,主动参与电力需求侧响应。此外,建立以电力
“双碳”目标下,新能源迎来爆发式增长。截至今年3月底,太阳能发电装机容量约6.6亿千瓦,同比增长55.0%;风电装机容量约4.6亿千瓦,同比增长21.5%。然而,风光资源间歇性、不稳定性的特点也给电力系统的调度和平衡带来了不小的挑战。4月24日,“清华大学能源互联网创新研究院成立九周年院庆暨第二届能
习近平总书记强调,高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。山西是我国重要的能源基地,资源禀赋和区位优势明显,电力产业基础好,承担着推进资源型经济转型发展、开展能源革命综合改革试点的使命。国网山西省电力公司认真贯彻习近平总书记重要讲话和重要指示批示精神,把坚持高质量发展作
北欧地区包括挪威、瑞典、芬兰、丹麦和冰岛五个国家,除冰岛外,其他四个国家均已实现电网互联,形成统一运行的北欧电力市场,被誉为全球第一个真正意义上的跨国电力市场,其作为区域电价解决区域间阻塞的典范一直都是研究电力市场的绝佳样本。国能日新近期在挪威落地微电网智慧能源管控项目,通过智慧
4月22日,广西南宁市印发南宁市城乡建设领域碳达峰实施方案(南住建〔2024〕157号),其中提到,强化城市发展与广西电网规划建设的相互衔接和协调配合,推动智能微电网、“光储直柔”、蓄冷蓄热、负荷灵活调节、虚拟电厂等技术应用,优先消纳可再生能源电力,主动参与电力需求侧响应。此外,建立以电力
4月18日,浙江台州与法国电力集团共同打造的智能微电网示范工程开工。这不仅是台州市首个“光储充放+园区能源管理系统”低碳园区项目,更是首个“车网互动”的园区示范场景。同时,该项目也是法电集团在国内的第一个光储充一体化项目。据悉,园区总建筑面积34万平方米,项目主要由光伏系统、储能系统、
4月18日,江西上饶经开区召开微电网及源网荷储项目调度会。上饶市副市长胡心田指出,微电网和源网荷储是构建新型电力系统的重要发展路径。结合开发区当前发展阶段和产业链发展实际,在需求侧和供给侧协调发力,加快供电改革,尽快满足工业生产电力缺口,适度超前扩大增配电网,促进分布式电力资源聚合
配电网覆盖城乡区域,连接千家万户,承担着广泛的政治责任、经济责任和社会责任。在市场和政策驱动下,分布式发电、电动汽车、新型储能迎来爆发式增长,配电网在促进分布式电源就近消纳、承载新型负荷等方面面临的挑战日益显著,其物理形态、数智形态、商业形态正发生深刻变革。在推进中国式现代化、建
4月17日,福建福鼎市对支持海岛振兴的十条措施征集意见。其中明确,到2025年,有必要的海岛都建成一张风光储充微电网,提升海岛供电能力和供电可靠性。意见稿中还指出,实施海岛电网巩固提升工程,加快主干电网、岛屿电网改建进度,重点推进“台山岛源网荷储零碳岛示范”和海域“海上电动船舶充电网络
4月17日,陕西省第一批工业领域碳达峰试点项目名单公布(陕工信发〔2024〕104号),其中包含多个电力项目,涉及微电网、储能、光伏、氢能、核电等方面。工业绿色微电网试点方向含三个,分别是西咸新区产发绿能科技有限公司泾河新城第二批分布式光伏发电项目、清安优能科技发展(榆林)有限公司氢赋能零
2023年,河北省发展改革委坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,认真践行习近平生态文明思想,全面落实习近平总书记对河北工作的重要指示批示精神和党中央决策部署,坚定不移走生态优先、节约集约、绿色低碳的高质量发展道路,协同推进经济高质量发展和生态环境高水平保护,推动经济社会发展
中共中央政治局4月30日召开会议,决定今年7月在北京召开中国共产党第二十届中央委员会第三次全体会议,主要议程是,中共中央政治局向中央委员会报告工作,重点研究进一步全面深化改革、推进中国式现代化问题。会议分析研究当前经济形势和经济工作,审议《关于持续深入推进长三角一体化高质量发展若干政
北极星储能网获悉,截至3月底,山东省新能源和可再生能源发电装机规模达到9728.1万千瓦,占总装机量45.1%,新型储能规模达到398.3万千瓦,居全国首位。
近日,大唐蔚县新能源公司首次成功申领由国家可再生能源信息管理中心核发的绿色电力证书,共计1169张。绿色电力证书(绿证)是国家对符合环保和能效标准的可再生能源项目颁发的认证,它代表了可再生能源电量的环境属性,是可再生能源电力生产与消费的唯一凭证。该公司新能源项目经历国家可再生能源信息
4月29日,国家能源局举行新闻发布会,发布一季度能源形势和可再生能源并网运行情况,介绍新型储能发展和电网安全“三项行动”有关情况,并回答记者提问。[新能源和可再生能源司副司长潘慧敏]各位记者朋友大家上午好,下面我就2024年一季度可再生能源并网情况作一简要介绍。国家能源局全面贯彻落实党的
北极星电力网获悉,4月29日,国家能源局召开新闻发布会。国家能源局新能源和可再生能源司副司长潘慧敏介绍,2024年一季度,全国可再生能源新增装机6367万千瓦,同比增长34%,占新增装机的92%。截至2024年3月底,全国可再生能源装机达到15.85亿千瓦,同比增长26%,约占我国总装机的52.9%,其中,风电和
北极星氢能网获悉,近日,内蒙古自治区科技厅公示了2024年度自治区科技创新重大示范工程“揭榜挂帅”项目拟立项通知,其中由内蒙古电力(集团)有限责任公司牵头申报的“可再生能源制氢、制氨关键技术研究与应用”和内蒙古捷氢科技有限公司牵头申报的“宽功率波动适应性百千瓦级PEM电解水制氢装备的开
2024年4月26日,国家能源局综合司发布《关于公开征求可再生能源绿色电力证书核发和交易规则(征求意见稿)》(以下简称“征求意见稿”)的通知,这是既国家发展改革委财政部国家能源局《关于做好可再生能源绿色电力证书全覆盖工作促进可再生能源电力消费的通知》(发改能源〔2023〕1044号)(以下简称
4月26日,国家能源局综合司关于公开征求《可再生能源绿色电力证书核发和交易规则(征求意见稿)》意见的通知。可再生能源绿色电力证书核发和交易规则(征求意见稿)第一章总则第一条为规范可再生能源绿色电力证书(GreenElectricityCertificate(GEC),以下简称绿证)核发和交易,依法维护各方合法权
近日,远景能源印度分公司凭借其独树一帜的挑战者精神及信任、多元化的职场文化及其对净零碳转型重大贡献,荣获全球职场文化权威机构GreatPlaceToWork(卓越职场研究所)的“卓越职场”认证!该认证是全球最权威的雇主品牌认证之一,通过“尊重、友爱、信赖、自豪、公平”五大维度,调研员工并由全球专
时隔17年,新版《全额保障性收购可再生能源电量监管办法》于2024年2月5日经国家发展与改革委第9次委务会议审议通过,自2024年4月1日起正式施行。在北极星太阳能光伏网、北极星储能网举办的2024分布式光储创新峰会上,国网能源研究院资深专家李琼慧对新出台的《全额保障性收购可再生能源电量监管办法》
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!