受環(huán)境與能源問題的影響,各種清潔能源不斷地得到開發(fā)與利用,特別是風力發(fā)電得到大力發(fā)展。然而風電規(guī)模不斷擴大的同時,“棄風”問題依然面臨嚴峻考驗,并且風電的隨機性以及間歇性也會使得電力系統受到影響,大規(guī)模儲能技術的發(fā)展有效地解決了這些問題,尤其是先進絕熱壓縮空氣儲能技術以其大容量、低成本、高效率等特性成為平衡風力發(fā)電的隨機性、提高風能利用率的最優(yōu)選擇。對于考慮先進壓縮空氣儲能的風力發(fā)電系統,系統容量規(guī)模越大,所需要的綜合成本（包括固定成本和維護成本）將會越高,供電可靠性也將更高,產生的斷電賠償費用將會降低。因此,本文的研究重點是考慮系統綜合成本和供電可靠性成本下的系統容量配置。首先,對幾種新型壓縮空氣儲能系統以及CAES與柴油機等其他能量耦合系統進行了研究介紹,重點對AA-CAES系統進行了熱力學建模分析,包括壓縮、換熱、儲熱、釋熱和膨脹五個階段。其次,考慮風力發(fā)電的隨機性與AA-CAES系統運行特性,構建AA-CAES系統運行與風力發(fā)電系統發(fā)電功率模型,采用蒙特卡洛仿真法對風力發(fā)電機的運行情況進行仿真。并以平抑系統凈負荷波動為目標,采用動態(tài)規(guī)劃法優(yōu)化AA-CAES系統壓縮膨脹功率。最后... 

【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省

【文章頁數】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

012-2018年全球可再生能源裝機年度增量風能是一種資源獲取便利、發(fā)展?jié)摿皯靡?guī)模大、對環(huán)境無污染的可再生

杭州電子科技大學碩士學位論文2風電市場，分別擁有21.2GW和7.6GW的新增裝機容量。歐洲新增陸上風電裝機容量9GW，比2017年下降32%。2018年，不斷增長的發(fā)展中市場諸如非洲、中東、拉丁美洲和東南亞，總共新增裝機容量4.8GW(占所有新增裝機容量的近10%)，同比增長8%(2017年這些地區(qū)新增裝機容量為3.8GW)[4]。圖1.2為2008-2018年全球風電新增和累計裝機容量。圖1.22008-2018年全球風電新增和累計裝機容量中國的風電產業(yè)從上世紀末以來就進入了發(fā)展快車道，直到今天，我國風電產業(yè)建設的發(fā)展仍然處于上升期，無論是風電新增裝機容量還是累計裝機容量，每年均創(chuàng)新高，實現了裝機容量從跟跑到領跑的突破。根據中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會(CWEA)統計數據顯示，2018年，全國(除港、澳、臺地區(qū)外)新增裝機容量為2114.3萬千瓦，相比上一年度增長7.5%；累計裝機容量約為2.1億千瓦，相比上一年度增長11.2%，可以看出，我國風電的發(fā)展勢頭穩(wěn)中求進。2018年，中國六大區(qū)域的風電新增裝機容量所占比例如圖1.3所示。圖1.3中可以看出，華北、華東、中南地區(qū)新增裝機容量占比較高，“三北”地區(qū)包括華北、西北和東北，新增裝機容量占整個區(qū)域的43.2%。與2017年相比，2018年中國中南部地區(qū)的新增裝機容量增長較快，相比上一年度增長33.2%。同時，華東、東北和華北地區(qū)分別同比增長了9.3%、29.9%和8.2%，裝機容量相比于其他地區(qū)均有增幅；然而，裝機容量相較于去年下降的地區(qū)有西北和西南地區(qū)裝機容量出現，西南地區(qū)相較于去年下降33.8%，西北地區(qū)相較2017年下降11.5%�？梢钥闯�，我國的風電產業(yè)建設重心正逐步從西部地區(qū)轉移到電力消納較好的中東部地區(qū)。圖1.4為2008-2018年我國新增和累計風電裝機容量[5]。

杭州電子科技大學碩士學位論文3圖1.32018年我國六大區(qū)域的風電新增裝機容量占比圖1.42008-2018年我國新增和累計風電裝機容量然而，在風力發(fā)電發(fā)展保持良好增長態(tài)勢的同時，無法忽視“棄風”現象帶來的挑戰(zhàn)。2017年我國棄風率下降了5.1個百分點，2018年，我國平均棄風率約為7%，風電資源的棄風狀況在2017年的基礎上持續(xù)改善，相比2017年下降了5個百分點，低于2011至2018年之間棄風率的水平。在棄風電量方面，2018年的棄風電量達到了277億千瓦時，在2017年的基礎上降低了33.9%。在全國六大風能區(qū)域，僅新疆(棄風率約23%、棄風電量約107億千瓦時)、甘肅(棄風率約19%、棄風電量約54億千瓦時)和內蒙古(棄風率約10%、棄風電量約72億千瓦時)三省的棄風率高于10%。雖然近些年來在解決“棄風”問題上，政府相關部門已出臺多條政策，多數電網企業(yè)也采取了一系列措施，使得我國風電產業(yè)持續(xù)好轉，2018年風電棄風量和棄風量實現了“雙降”。然而，從棄風總量上來說，2018年還存在277億千瓦時的棄風電量，折算成風電平均利用小時數，是1300萬千瓦裝機容量風機的的全年發(fā)電量�？梢姡鞣皆谶@方面做的還遠遠不夠，還必須付出更多的智慧與努力[6]。圖1.5和圖1.6為2011-2018我國風電平均棄風率


本文編號：3318410