發(fā)布時(shí)間：2021-02-24 21:48

　　隨著各類新能源發(fā)電技術(shù)不斷成熟,新能源裝機(jī)比例大幅提升,電源結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。光熱作為一種可再生資源,具有靈活的調(diào)節(jié)能力,與其他電源具有良好的互補(bǔ)發(fā)電效益,但其高昂的成本成為影響其發(fā)展的主要因素。首先基于光熱電站面向規(guī)劃的外部特性,提出了光熱電站個(gè)體優(yōu)化配置方法,實(shí)現(xiàn)其個(gè)體經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了光熱電站與其他類型電源的互補(bǔ)特性,建立了綜合考慮區(qū)內(nèi)新能源發(fā)電量占比及聯(lián)絡(luò)線外送需求的互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的容量優(yōu)化配置模型,實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)系統(tǒng)效益最大。最后,以實(shí)際系統(tǒng)的改進(jìn)算例驗(yàn)證了所提方法的合理性與可行性。 

【文章來源】：電網(wǎng)技術(shù). 2020,44(07)北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

不同年發(fā)電量下光熱電站的優(yōu)化配置結(jié)果Fig.2OptimalconfigurationresultsoftheCSPunderdifferentannualpowergeneration

成本/(元/kW)年固定運(yùn)維成本/(元/kW)運(yùn)行壽命/年風(fēng)電2210700019520光伏0.555080009625火電13554038008040水電240480114503050小水電802401123030503.2算例結(jié)果分析3.2.1光熱電站個(gè)體優(yōu)化配置結(jié)果50MW光熱電站的規(guī)劃占地面積為75萬m2，最大儲(chǔ)能時(shí)間為12h，年運(yùn)行時(shí)間不小于6500h。負(fù)荷高峰時(shí)段為每日9:00—11:00和18:00—20:00，且光熱電站全年的峰荷時(shí)段的平均出力不小于40MW。根據(jù)前文模型，可求得光熱電站的優(yōu)化配置結(jié)果隨發(fā)電量的變化情況如圖2和圖3所示。圖2不同年發(fā)電量下光熱電站的優(yōu)化配置結(jié)果Fig.2OptimalconfigurationresultsoftheCSPunderdifferentannualpowergeneration度電成本/(元/(kW·h))圖3不同發(fā)電量下光熱電站的度電成本Fig.3LCOEofCSPunderdifferentannualpowergeneration由圖2及圖3可知隨著光熱電站的年利用小時(shí)數(shù)逐漸增加，其太陽倍數(shù)及儲(chǔ)熱小時(shí)數(shù)近似呈線性增長，而度電成本逐漸降低。當(dāng)太陽倍數(shù)達(dá)到最大限額時(shí)，繼續(xù)增加光熱電站的年利用小時(shí)數(shù)，儲(chǔ)熱系統(tǒng)的配置容量會(huì)大幅增加，度電成本也開始增加。在年利用小時(shí)數(shù)為3950h時(shí)，光熱電站的度電成本最低為1.016元/(kW·h)，對應(yīng)的太陽倍數(shù)為2.27，儲(chǔ)熱小時(shí)數(shù)為4.52h，其四季典型日出力曲線如圖4所示。其中，光熱出力主要由集熱系統(tǒng)、儲(chǔ)熱系統(tǒng)及后備系統(tǒng)3部分供能組成，采用各子系統(tǒng)的等效發(fā)電功率之和表示光熱電站的出力可以反映各個(gè)時(shí)刻子系統(tǒng)供能占比�？梢钥闯龉鉄犭娬镜某隽κ芩募竟庹兆兓绊懨黠@。儲(chǔ)熱系統(tǒng)在白天光照資源豐富時(shí)儲(chǔ)熱，在

2510劉樹樺等：基于個(gè)體優(yōu)化和系統(tǒng)多能互補(bǔ)的光熱電站優(yōu)化配置研究Vol.44No.7圖4光熱電站的典型日運(yùn)行圖Fig.4DiagramoftypicaldailyoperationoftheCSPplant負(fù)荷高峰時(shí)段及夜間放熱。在秋冬季光照資源短缺時(shí)，后備系統(tǒng)會(huì)提供熱能維持光熱電站在負(fù)荷高峰期的高水平出力。在利用小時(shí)數(shù)為3950h時(shí)，計(jì)算得到光熱電站的各類指標(biāo)如表3所示。3.2.2含光熱電站能源基地的互補(bǔ)優(yōu)化配置結(jié)果根據(jù)表3所示的結(jié)果配置待投產(chǎn)的50MW光熱電站的各子系統(tǒng)規(guī)模，并將其用于能源基地的互補(bǔ)電源優(yōu)化配置。為了滿足互補(bǔ)系統(tǒng)的新能源供電及外區(qū)送電的需求，要求互補(bǔ)系統(tǒng)的新能源發(fā)電量占比達(dá)到系統(tǒng)總發(fā)電量的40%，外送電能逐小時(shí)波動(dòng)不得超過外送容量的20%。進(jìn)行區(qū)域互補(bǔ)系統(tǒng)優(yōu)化配置可得表4所示的配置結(jié)果。表3光熱電站的指標(biāo)計(jì)算結(jié)果Tab.3CalculationresultsofindexesoftheCSPPlant光場面積/萬m2儲(chǔ)熱容量/(MW·h)單位投資成本/(元/kW)年固定運(yùn)維成本/(元/kW)置信容量/MW排污費(fèi)用/萬元機(jī)組出力狀態(tài)分布50MW25MW0MW75638.543066512784012.120.40.340.26表4區(qū)域互補(bǔ)電源優(yōu)化配置結(jié)果Tab.4Optimizedconfigurationresultsofregionalcomplementarypowersupplies互補(bǔ)系統(tǒng)新增容量/MW總裝機(jī)容量/MW年發(fā)電量/億(kWh)總投資成本/億元年運(yùn)行成本/億元年CO2排放量/萬t外送電量/億(kWh)風(fēng)電2544647.8317.780.9014.02光伏25080016200.770光熱1501505.9345.721.940.65火電054022.8105.33169.1水電24072012.4327.480.220小水電803205.528.980.10合計(jì)974299470.52119.969.26169.75為了加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)，減少化石能源消耗，能源

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碩士論文
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