【摘要】：可再生能源近年來得到了快速發(fā)展,其在環(huán)境保護(hù)、保障能源安全和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展方面具有重大意義,但可再生能源固有的間歇性和波動性制約著其大規(guī)模入網(wǎng)利用。儲能技術(shù)既可緩沖風(fēng)電、光伏等不穩(wěn)定的功率,也可實現(xiàn)能量在空間和時間上的轉(zhuǎn)移,成為解決上述問題的有效途徑。儲能類型眾多、特性各異,單一的儲能無法較好地同時滿足技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的要求。因此,將不同類型的儲能集成利用,既能發(fā)揮每種儲能的優(yōu)勢,又能彌補其在其他方面的不足,起到“揚長避短”的效果�；谝陨媳尘�,本文開展了集成分布式可再生能源的混合儲能系統(tǒng)研究,主要包括分布式可再生能源和典型儲能系統(tǒng)的特性分析及建模、風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)中混合儲能系統(tǒng)容量優(yōu)化配置研究以及混合儲能系統(tǒng)成本計算和敏感性分析。分析了風(fēng)電和光伏發(fā)電的波動特性,并建立了輸出功率的數(shù)學(xué)模型;基于儲能技術(shù)在響應(yīng)時間、容量規(guī)模、變工況特性及成本等方面的優(yōu)勢差異,本文對壓縮空氣儲能系統(tǒng)、鋰電池和超級電容器進(jìn)行了原理分析、數(shù)學(xué)建模及特性分析,獲得了三種典型儲能的運行特性。針對風(fēng)光互補發(fā)電的微電網(wǎng)系統(tǒng),提出了一種由壓縮空氣儲能、鋰電池和超級電容器組成的混合儲能系統(tǒng)。針對儲能不同的特性,提出了基于二次移動平均濾波的儲能功率分配方法和基于連續(xù)性運行的儲能容量配置方法。在系統(tǒng)負(fù)荷缺電率、儲能荷電狀態(tài)等約束條件下,基于實際的風(fēng)、光、荷數(shù)據(jù),計算得到了混合儲能系統(tǒng)的額定功率、額定容量等,并分析了儲能運行特性。掌握了混合儲能系統(tǒng)的容量優(yōu)化配置方法及其與可再生能源耦合的互補運行規(guī)律。針對儲能不同的特性,開展了由壓縮空氣儲能、鋰電池和超級電容不同組合的混合系統(tǒng)的對比研究;建立了混合儲能系統(tǒng)的投資成本模型,并對比了不同形式的儲能組合時的成本;針對不同的濾波寬度,對混合儲能系統(tǒng)進(jìn)行了敏感性分析,對比分析了不同濾波寬度下的儲能投資成本,說明了該研究對混合儲能系統(tǒng)的工程應(yīng)用具有重要的參考價值。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院工程熱物理研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TK02
【圖文】：

ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ逡逑［ｉｉｈＳＩ逡逑圖１．５抽水蓄能系統(tǒng)原理圖［３２］逡逑Ｆｉｇ．邋１．５邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ＰＨＥＳ逡逑２）

抽水蓄能（ＰＨＥＳ）用剩余電能驅(qū)動水泵將水抽送到高位水庫，將電能存儲逡逑為水的勢能，在用電高峰期，高位水庫中的水排放到低位水庫，驅(qū)動水輪機(jī)發(fā)電，逡逑將水的勢能轉(zhuǎn)化為電能，如圖１．５所示為其結(jié)構(gòu)示意圖。抽水蓄能具有效率高、逡逑儲釋能時間長、容量大、技術(shù)成熟，是目前裝機(jī)容量最大的儲能技術(shù)。但ＰＨＥＳ逡逑對地質(zhì)條件和環(huán)境的要求很高

＿邐Ｉ邋Ｍａｇｎｅｔｉｃ逡逑ｂｅａｒｉｎｇ逡逑圖１．７飛輪儲能結(jié)構(gòu)圖［４２］逡逑Ｆｉｇ．邋１．７邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋Ｆｌｙｗｈｅｅｌ逡逑４）

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本文編號：2743935