我國(guó)解決風(fēng)電充風(fēng)的組合途徑及優(yōu)化模型研究
本文選題:風(fēng)電 切入點(diǎn):棄風(fēng) 出處:《華北電力大學(xué)》2014年博士論文
【摘要】:2005年以來(lái),中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。截至2013年底,中國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到91744.6MW,高居全球首位。中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)主要分布在東北、華北與西北地區(qū),總體呈現(xiàn)出風(fēng)電大規(guī)模集中建設(shè)且遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的的特點(diǎn)。風(fēng)電的地理分布特性在一定程度上影響了風(fēng)電出力的消納水平。2013年,中國(guó)風(fēng)電棄風(fēng)電量達(dá)到150億kWh,折合經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到75億元以上。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)嚴(yán)峻的棄風(fēng)形勢(shì)在宏觀層面不利于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,阻礙發(fā)電結(jié)構(gòu)調(diào)整的進(jìn)程,進(jìn)一步則影響了中國(guó)經(jīng)濟(jì)低碳化的發(fā)展;在微觀層面則不利于風(fēng)電項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn),致使風(fēng)電開發(fā)商難以在計(jì)劃運(yùn)行年限內(nèi)回收投資費(fèi)用。 風(fēng)電消納是全球性的問(wèn)題,西方國(guó)家均積極開展風(fēng)電消納的研究工作。在政策層面出臺(tái)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃以及與之相適應(yīng)的激勵(lì)政策;在經(jīng)濟(jì)層面則予以優(yōu)惠的電價(jià)、稅收策略;在社會(huì)層面則鼓勵(lì)調(diào)峰電源與風(fēng)電協(xié)調(diào)調(diào)度,引導(dǎo)社會(huì)用電轉(zhuǎn)移等;在技術(shù)層面則積極發(fā)展風(fēng)機(jī)技術(shù)、風(fēng)電預(yù)測(cè)技術(shù)與風(fēng)電調(diào)度技術(shù)。各層面的風(fēng)電消納途徑并非獨(dú)立存在的一個(gè)研究點(diǎn),各途徑的組合可以將各個(gè)點(diǎn)串聯(lián)成線,線與線的交叉則形成風(fēng)電消納途徑優(yōu)化的研究面。本文圍繞風(fēng)電消納的問(wèn)題,在歸納中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了風(fēng)電棄風(fēng)對(duì)風(fēng)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)影響,需求側(cè)協(xié)助消納風(fēng)電的組合途徑優(yōu)化,發(fā)電側(cè)協(xié)助消納風(fēng)電的組合途徑優(yōu)化,需求側(cè)與發(fā)電側(cè)聯(lián)合協(xié)助風(fēng)電消納的組合途徑優(yōu)化以及風(fēng)電消納途徑選擇的綜合評(píng)價(jià)。 關(guān)于棄風(fēng)對(duì)風(fēng)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)影響,結(jié)合不同風(fēng)電資源區(qū)域在不同電價(jià)水平、不同利用小時(shí)情景下,測(cè)算了風(fēng)電項(xiàng)目資本金利潤(rùn)率、動(dòng)態(tài)投資回收期以及內(nèi)部收益率狀況。測(cè)算結(jié)果表明在當(dāng)前風(fēng)電棄風(fēng)分布狀況下風(fēng)能資源豐富區(qū)域的經(jīng)濟(jì)效益較其它區(qū)域要低。展望未來(lái)中國(guó)將逐步收緊在風(fēng)能資源豐富地區(qū)的風(fēng)電項(xiàng)目投資。 關(guān)于需求側(cè)協(xié)助風(fēng)電消納的組合途經(jīng)優(yōu)化,首先分別針對(duì)大用戶協(xié)助消納、電力外送以及分時(shí)電價(jià)三種風(fēng)電消納途徑對(duì)風(fēng)電消納的影響展開研究,研究結(jié)果表明需求側(cè)風(fēng)電消納途徑的實(shí)施有助于擴(kuò)大風(fēng)電的消納能力,而隨著需求側(cè)消納途徑的深化,消納水平將進(jìn)一步提高。另外,將需求側(cè)的消納途徑進(jìn)行組合優(yōu)化,研究結(jié)果表明組合優(yōu)化能夠深化風(fēng)電消納水平。 關(guān)于發(fā)電側(cè)協(xié)助風(fēng)電消納的組合途徑優(yōu)化,首先針對(duì)風(fēng)電接入電網(wǎng)后風(fēng)電對(duì)火電的發(fā)電績(jī)效的影響以及火電參與調(diào)峰程度對(duì)風(fēng)電棄風(fēng)的影響進(jìn)行分析,并構(gòu)建了火電提供輔助服務(wù)的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償模型。其次,分別針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)助消納與碳交易機(jī)制兩種風(fēng)電消納途徑對(duì)風(fēng)電棄風(fēng)的影響展開研究,研究結(jié)果表明發(fā)電側(cè)消納途徑的引入有助于解決風(fēng)電的棄風(fēng)問(wèn)題。最后,對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)與碳交易機(jī)制進(jìn)行組合,研究其共同作用下風(fēng)電的棄風(fēng)狀況,優(yōu)化結(jié)果表明發(fā)電側(cè)組合途徑具有深化風(fēng)電消納的實(shí)施價(jià)值。 關(guān)于需求側(cè)與發(fā)電側(cè)聯(lián)合協(xié)助風(fēng)電消納的組合途徑優(yōu)化,首先分析了需求側(cè)參與下火電為風(fēng)電調(diào)峰的發(fā)電績(jī)效,結(jié)果表明需求側(cè)的參與有助于優(yōu)化發(fā)電側(cè)發(fā)電效率。進(jìn)一步,分別針對(duì)大用戶與儲(chǔ)能系統(tǒng),電力外送與儲(chǔ)能系統(tǒng),分時(shí)電價(jià)與碳交易機(jī)制三種需求側(cè)與發(fā)電側(cè)聯(lián)合優(yōu)化下,風(fēng)電的消納水平展開研究,優(yōu)化結(jié)果表明需求側(cè)消納途徑與發(fā)電側(cè)消納途徑的組合有助于擴(kuò)大風(fēng)電的消納水平。 關(guān)于風(fēng)電消納途徑選擇的綜合評(píng)價(jià),從經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益三個(gè)角度出發(fā)建立了不同消納方式下風(fēng)電項(xiàng)目綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并分別采用局部模糊綜合評(píng)價(jià)方法、物元可拓綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)儲(chǔ)能、外送和大用戶直購(gòu)電三類消納方式下的風(fēng)電項(xiàng)目綜合效益進(jìn)行算例分析。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TM614
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1672628
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