儲能系統(tǒng)容量優(yōu)化配置及全壽命周期經(jīng)濟性評估方法研究
發(fā)布時間:2021-04-20 10:28
近年來,隨著儲能技術(shù)性能的提高、成本的降低、電網(wǎng)供需矛盾的突出、以及激勵政策的出臺,長壽命、低成本、高能量轉(zhuǎn)換效率的電池儲能技術(shù)的經(jīng)濟性逐漸凸顯,儲能技術(shù)的應用正逐步由項目示范轉(zhuǎn)向商業(yè)運營。但現(xiàn)階段儲能系統(tǒng)的技術(shù)、經(jīng)濟性能有限,尚不具備規(guī)模經(jīng)濟性,儲能系統(tǒng)容量配置及經(jīng)濟性評估是儲能項目示范和商業(yè)推廣應用的前提。本文研究儲能系統(tǒng)容量配置及全壽命周期經(jīng)濟性評估,主要研究內(nèi)容包括:(1)分析研究了儲能容量配置及經(jīng)濟性評估的基礎(chǔ)性問題,包括:儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、儲能電池健康狀態(tài)模型、典型曲線提取方法,建立了基于放電深度、循環(huán)次數(shù)的儲能電池健康狀態(tài)評估模型,提出了可再生電源、負荷典型曲線的提取方法。(2)為實現(xiàn)源儲荷系統(tǒng)的整體經(jīng)濟性最優(yōu),建立了多時間尺度下源儲荷協(xié)同配置的雙層規(guī)劃模型,上層優(yōu)化以源儲荷協(xié)同配比為決策變量、投資回報率為目標函數(shù),下層優(yōu)化以儲能充放電功率為決策變量、凈收益為目標函數(shù),考慮儲能電池健康狀態(tài)、容量衰減特性,為規(guī)劃前期源-儲-荷之間容量配比、儲能系統(tǒng)持續(xù)放電時間的提出合理建議。仿真結(jié)果表明該方法能實現(xiàn)源儲荷系統(tǒng)整體經(jīng)濟性最優(yōu),并且源儲荷間的配比、儲能系統(tǒng)持續(xù)放電時間結(jié)果與實際情況...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)大學北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:130 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 儲能技術(shù)及應用現(xiàn)狀分析
1.2.2 儲能容量配置研究現(xiàn)狀
1.2.3 儲能經(jīng)濟性評估研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
第二章 儲能系統(tǒng)容量配置及經(jīng)濟性評估基礎(chǔ)分析
2.1 概述
2.2 電池儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及電池健康狀態(tài)評估
2.2.1 電池儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2.2 儲能電池健康狀態(tài)模型
2.3 可再生電源/負荷典型曲線提取
2.3.1 典型曲線提取方法
2.3.2 可再生電源典型出力曲線選取
2.3.3 典型負荷曲線選取
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于雙層規(guī)劃的源-儲-荷協(xié)同優(yōu)化配置
3.1 概述
3.2 源-儲-荷系統(tǒng)模型
3.3 儲能與源荷優(yōu)化配置數(shù)學模型及求解算法
3.3.1 雙層優(yōu)化目標函數(shù)
3.3.2 約束條件
3.3.3 求解算法
3.4 源-儲-荷協(xié)同配置算例分析
3.4.1 示范項目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
3.4.2 儲能系統(tǒng)優(yōu)化運行曲線分析
3.4.3 儲能電池健康狀態(tài)分析
3.4.4 源儲荷協(xié)同優(yōu)化配置分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 融合蓄熱式電鍋爐提升風電消納的多目標儲能優(yōu)化配置
4.1 概述
4.2 儲能融合蓄熱式電鍋爐降低棄風分析
4.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.2.2 供熱地區(qū)風電場棄風特性分析
4.2.3 儲能融合蓄熱式電鍋爐降低棄風的機理
4.3 儲能多目標優(yōu)化配置模型及求解
4.3.1 優(yōu)化目標
4.3.2 約束條件
4.3.3 多目標優(yōu)化算法
4.4 算例分析
4.4.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
4.4.2 儲能多目標優(yōu)化配置分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 計及多屬性綜合評估的儲能規(guī)劃方案決策
5.1 概述
5.2 計及多屬性綜合評估的儲能規(guī)劃數(shù)學模型及求解算法
5.2.1 基于層次分析法的多屬性綜合評估指標
5.2.2 約束條件
5.2.3 模型求解算法
5.3 算例分析
5.3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
5.3.2 鉛炭電池儲能系統(tǒng)多屬性綜合評估指標分析
5.3.3 磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)多屬性綜合評估指標分析
5.3.4 全釩液流電池儲能系統(tǒng)多屬性綜合評估指標分析
5.3.5 退役動力電池儲能系統(tǒng)多屬性綜合評估指標分析
5.3.6 儲能選型與配置分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 儲能系統(tǒng)全壽命周期經(jīng)濟性評估
6.1 概述
6.2 退役動力電池梯次用于儲能電站的可行性及成本
6.2.1 退役動力電池梯次利用可行性分析
6.2.2 退役動力電池梯次利用流程及成本分析
6.3 儲能系統(tǒng)全壽命周期經(jīng)濟性評估方法與評估指標
6.3.1 基于價值角度的經(jīng)濟性評估
6.3.2 基于競爭力角度的經(jīng)濟性評估
6.4 算例分析
6.4.1 基于價值評估的實例分析
6.4.2 基于競爭力評估的實例分析
6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于電池儲能的光伏充電站經(jīng)濟性評估[J]. 李朝暉,艾瑤瑤,宋寧希,楊海晶,王驊,李相俊. 電器與能效管理技術(shù). 2018(01)
[2]基于商業(yè)園區(qū)源/儲/荷協(xié)同運行的儲能系統(tǒng)多目標優(yōu)化配置[J]. 楊錫運,張璜,修曉青,付果,李建林. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(12)
[3]風電波動平抑的儲能容量配置方法研究[J]. 孫玉樹,唐西勝,孫曉哲,賈東強,張國偉,王平. 中國電機工程學報. 2017(S1)
[4]考慮風電消納的風電-電儲能-蓄熱式電鍋爐聯(lián)合系統(tǒng)能量優(yōu)化[J]. 王振浩,楊璐,田春光,李國慶. 中國電機工程學報. 2017(S1)
[5]計及電池健康狀態(tài)的源儲荷協(xié)同配置方法[J]. 修曉青,唐巍,李建林,田春光. 高電壓技術(shù). 2017(09)
[6]含可再生能源發(fā)電的配網(wǎng)儲能多目標優(yōu)化配置方法[J]. 程庭莉,陳民鈾,羅歡. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(09)
[7]計及系統(tǒng)動態(tài)可靠性評估的光伏電站儲能經(jīng)濟配置[J]. 梁琛,王鵬,韓肖清,秦文萍,王猛,宋述勇,王金浩. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(08)
[8]風電-氫儲能與煤化工多能耦合系統(tǒng)全壽命周期經(jīng)濟性評估[J]. 李國軍,袁鐵江,孫誼媊,陳廣宇,梅生偉. 電工技術(shù)學報. 2017(21)
[9]復合儲能在主動配電網(wǎng)中的容量配置[J]. 顏寧,厲偉,邢作霞,肖婉秋,張博. 電工技術(shù)學報. 2017(19)
[10]考慮儲能電池參與一次調(diào)頻技術(shù)經(jīng)濟模型的容量配置方法[J]. 黃際元,李欣然,常敏,黎淑娟,劉衛(wèi)健. 電工技術(shù)學報. 2017(21)
博士論文
[1]模糊聚類算法研究[D]. 曾山.華中科技大學 2012
碩士論文
[1]基于經(jīng)濟效益的風/儲系統(tǒng)容量優(yōu)化配置及研究[D]. 曾紫光.南昌大學 2014
本文編號:3149507
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)大學北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:130 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 儲能技術(shù)及應用現(xiàn)狀分析
1.2.2 儲能容量配置研究現(xiàn)狀
1.2.3 儲能經(jīng)濟性評估研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
第二章 儲能系統(tǒng)容量配置及經(jīng)濟性評估基礎(chǔ)分析
2.1 概述
2.2 電池儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及電池健康狀態(tài)評估
2.2.1 電池儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2.2 儲能電池健康狀態(tài)模型
2.3 可再生電源/負荷典型曲線提取
2.3.1 典型曲線提取方法
2.3.2 可再生電源典型出力曲線選取
2.3.3 典型負荷曲線選取
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于雙層規(guī)劃的源-儲-荷協(xié)同優(yōu)化配置
3.1 概述
3.2 源-儲-荷系統(tǒng)模型
3.3 儲能與源荷優(yōu)化配置數(shù)學模型及求解算法
3.3.1 雙層優(yōu)化目標函數(shù)
3.3.2 約束條件
3.3.3 求解算法
3.4 源-儲-荷協(xié)同配置算例分析
3.4.1 示范項目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
3.4.2 儲能系統(tǒng)優(yōu)化運行曲線分析
3.4.3 儲能電池健康狀態(tài)分析
3.4.4 源儲荷協(xié)同優(yōu)化配置分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 融合蓄熱式電鍋爐提升風電消納的多目標儲能優(yōu)化配置
4.1 概述
4.2 儲能融合蓄熱式電鍋爐降低棄風分析
4.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.2.2 供熱地區(qū)風電場棄風特性分析
4.2.3 儲能融合蓄熱式電鍋爐降低棄風的機理
4.3 儲能多目標優(yōu)化配置模型及求解
4.3.1 優(yōu)化目標
4.3.2 約束條件
4.3.3 多目標優(yōu)化算法
4.4 算例分析
4.4.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
4.4.2 儲能多目標優(yōu)化配置分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 計及多屬性綜合評估的儲能規(guī)劃方案決策
5.1 概述
5.2 計及多屬性綜合評估的儲能規(guī)劃數(shù)學模型及求解算法
5.2.1 基于層次分析法的多屬性綜合評估指標
5.2.2 約束條件
5.2.3 模型求解算法
5.3 算例分析
5.3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
5.3.2 鉛炭電池儲能系統(tǒng)多屬性綜合評估指標分析
5.3.3 磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)多屬性綜合評估指標分析
5.3.4 全釩液流電池儲能系統(tǒng)多屬性綜合評估指標分析
5.3.5 退役動力電池儲能系統(tǒng)多屬性綜合評估指標分析
5.3.6 儲能選型與配置分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 儲能系統(tǒng)全壽命周期經(jīng)濟性評估
6.1 概述
6.2 退役動力電池梯次用于儲能電站的可行性及成本
6.2.1 退役動力電池梯次利用可行性分析
6.2.2 退役動力電池梯次利用流程及成本分析
6.3 儲能系統(tǒng)全壽命周期經(jīng)濟性評估方法與評估指標
6.3.1 基于價值角度的經(jīng)濟性評估
6.3.2 基于競爭力角度的經(jīng)濟性評估
6.4 算例分析
6.4.1 基于價值評估的實例分析
6.4.2 基于競爭力評估的實例分析
6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于電池儲能的光伏充電站經(jīng)濟性評估[J]. 李朝暉,艾瑤瑤,宋寧希,楊海晶,王驊,李相俊. 電器與能效管理技術(shù). 2018(01)
[2]基于商業(yè)園區(qū)源/儲/荷協(xié)同運行的儲能系統(tǒng)多目標優(yōu)化配置[J]. 楊錫運,張璜,修曉青,付果,李建林. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(12)
[3]風電波動平抑的儲能容量配置方法研究[J]. 孫玉樹,唐西勝,孫曉哲,賈東強,張國偉,王平. 中國電機工程學報. 2017(S1)
[4]考慮風電消納的風電-電儲能-蓄熱式電鍋爐聯(lián)合系統(tǒng)能量優(yōu)化[J]. 王振浩,楊璐,田春光,李國慶. 中國電機工程學報. 2017(S1)
[5]計及電池健康狀態(tài)的源儲荷協(xié)同配置方法[J]. 修曉青,唐巍,李建林,田春光. 高電壓技術(shù). 2017(09)
[6]含可再生能源發(fā)電的配網(wǎng)儲能多目標優(yōu)化配置方法[J]. 程庭莉,陳民鈾,羅歡. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(09)
[7]計及系統(tǒng)動態(tài)可靠性評估的光伏電站儲能經(jīng)濟配置[J]. 梁琛,王鵬,韓肖清,秦文萍,王猛,宋述勇,王金浩. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(08)
[8]風電-氫儲能與煤化工多能耦合系統(tǒng)全壽命周期經(jīng)濟性評估[J]. 李國軍,袁鐵江,孫誼媊,陳廣宇,梅生偉. 電工技術(shù)學報. 2017(21)
[9]復合儲能在主動配電網(wǎng)中的容量配置[J]. 顏寧,厲偉,邢作霞,肖婉秋,張博. 電工技術(shù)學報. 2017(19)
[10]考慮儲能電池參與一次調(diào)頻技術(shù)經(jīng)濟模型的容量配置方法[J]. 黃際元,李欣然,常敏,黎淑娟,劉衛(wèi)健. 電工技術(shù)學報. 2017(21)
博士論文
[1]模糊聚類算法研究[D]. 曾山.華中科技大學 2012
碩士論文
[1]基于經(jīng)濟效益的風/儲系統(tǒng)容量優(yōu)化配置及研究[D]. 曾紫光.南昌大學 2014
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