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关键词: 工业园区综合能源 碳中和氢储能
本文针对中小规模工业园区综合能源系统,通过运营商优化配置氢储能系统促进系统的多能平衡,在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。
研究背景
综合能源系统(integrate energy system, IES)是综合多种能源形式的产供销一体化系统,对于提升能源利用效率,促进可持续发展具有重要意义。
然而在一类中小规模工业园区的综合能源系统中,存在外部供能网络薄弱和用热负荷高等现状,网侧运营商常常不具备对产能、负荷、储能的直接调控能力,仅仅通过制定能源价格引导源、荷、储侧参与市场交易,客观上运营商存在能量失衡、收益空间小的风险。上述问题对于综合能源系统源网分离商业模式的推广带来一定的制约。
为改善系统能量平衡和运营商的收益,本文提出了一种工业园区综合能源系统运营商配置氢储能系统的方式,以提升工业园区的能源调节能力、扩展其收益渠道。分析结果表明,氢储能系统改善了运营商的能源调节能力,并在供能之外为运营商带来售氢收益。
主要方法原理及创新点
针对多种可再生能源互补与氢能的制/储/运技术的协调发展问题,本文将多种可再生能源与氢能作为一个整体,在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。
论文方法及创新点
本文紧扣综合能源系统中、源网分离模式下网侧运营商配置氢储能系统以改善能量平衡和自身收益这一问题,其中,在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。
基于氢储能多能联储联供模型,提出了系统的基本架构(如图1),涉及源、网、荷、储四方主体,并构建了各方的博弈模型。
图1 含氢储能的IES架构
参考现有的价格-能量博弈模式,构建了含氢储能的综合能源系统的三阶段主从博弈框架(如图2)。
第一阶段:网侧运营商决策中长期能量价格;第二阶段:源、荷、储侧依据能量价格决策能量交互量;第三阶段:网侧运营商依据各方能量交互量决微氢储能配置容量以改善能量平衡。
图2 考虑氢储能配置的IES博弈流程
根据主从博弈的阶段性特点,提出了基于遗传算法和混合整数优化的三层主从博弈求解方法。
上层:采用遗传算法模拟系统运营商决策能源价格;中层:采用混合整数二次优化求解源、荷、储侧决策的能量交互量;下层:采用混合整数线性优化求解系统运营商决策的氢储能配置容量。学术观点和结论
以济南某地的工业园区综合能源系统为例,配置了氢储能后,依据综合能源系统各主体决策变化,得到以下结论:
1.系统能量平衡方面:能量失衡状况大幅改善,失弃负荷总量下降20%,且总量意义的供能不平衡转化为时间意义的不平衡,激励储能商扩大储能容量进一步改善能量平衡。
2.网侧系统运营商方面:运营商对能量失衡的顾虑减少,在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。
3.系统其他主体方面:负荷聚合商倾向于分摊负荷响应以提升用能舒适度;能源生产商倾向于提升清洁能源出力比例;储能运营商的行为未有明显变化,可与氢储能形成良性互补。
工程价值及意义
在技术层面,通过充分发挥氢储能多能综合利用、产能储能用能一体化的优点,将其引入工业园区综合供能系统,在源网荷储分离的模式下,提出了一种网侧运营商引入如氢储能弥补期能量调节能力不足的技术思路。对于综合能源系统的规划与运行有一定借鉴意义。
在商业层面,本文提出了一种有前景的商业模式,在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。
局限性与进一步研究方向
本文针对特定的综合能源系统(中小规模工业园区)开展氢储能配置的研究。除综合能源系统外,氢储能系统的其他规模化应用的场景,还需要进一步探索和分析。
引用本文
熊宇峰, 司杨, 郑天文, 陈来军, 梅生伟. 基于主从博弈的工业园区综合能源系统氢储能优化配置[J]. 电工技术学报, 2021, 36(3): 507-516. Xiong Yufeng, Si Yang, Zheng Tianwen, Chen Laijun, Mei Shengwei. Optimal Configuration of Hydrogen Storage in Industrial Park Integrated Energy System Based on Stackelberg Game. Transactions of China Electrotechnical Society, 2021, 36(3): 507-516.
零碳赋能—工业园区综合能源服务专题研讨会
“2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”目标的提出倒逼能源结构转型加速,“十四五”时期,在构建以新能源为主体的新型电力系统的战略下,新能源将迎来倍速增长。同时,由于风光等新能源的不稳定性以及大规模并网可能对电网造成的冲击,风光水火储一体化、源网荷储一体化等也成为未来能源发展的重要趋势,综合能源服务产业的发展也迎来了巨大机遇,特别是工业园区的综合能源服务近年来受到了广泛的关注。
时间:2021年7月14日
地点:苏州
主办单位:国网电商科技有限公司、北极星电力网
报名及费用
收费标准:1800 元/人(含会议费、资料费、自助午餐费),全国工业园区代表请加微信号:13807313137/人,报名前40位免费参会,住宿费及交通费自理。
联系人:王老师 18701575571 电话/微信
.(编辑:沈北新电工培训学校)