CN104300566A - 利用大规模储能***松弛风电集中外送输电瓶颈的优化配置方法 - Google Patents
利用大规模储能***松弛风电集中外送输电瓶颈的优化配置方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104300566A CN104300566A CN201410542512.0A CN201410542512A CN104300566A CN 104300566 A CN104300566 A CN 104300566A CN 201410542512 A CN201410542512 A CN 201410542512A CN 104300566 A CN104300566 A CN 104300566A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- energy
- wind
- storage system
- cost
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明针对因输电瓶颈造成风电集中外送能力受限问题,建立了应用于输电线路上的储能***综合效益评估体系,提出了一种利用大规模储能***松弛风电集中外送输电瓶颈的优化配置方法,其特点是,包括分析输送通道受阻原因及弃风量计算、基于全寿命周期理论的储能***及输电线路数学模型、储能***收益、输电工程收益和储能***综合效益最大的储能***功率计容量优化配置等内容。该方法综合考虑风电波动性、输电线路容量、电网用电负荷、输电工程成本、储能***成本、输电收益及储能***收益等因素,以储能***综合效益最大化为目标,为松弛风电集中外送输电瓶颈提供有效手段。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域,是一种利用大规模储能***松弛风电集中外送输电瓶颈的优化配置方法。
背景技术
我国风能资源丰富,风电的“***式”发展,风电装机容量快速增加,风电多集中在东北、华北、西北及内蒙古地区,这些地方风电装机容量大,现已形成一定风电集中外送规模,风电集中外送能力与外送通道紧密相关。然而风电外送通道建设滞后,输电功率不断增加,但输电容量并未改变,使得输电功率超过原来规划建设的输电容量,最终导致较大程度的弃风,对包括风电在内的可再生能源发电发展产生不利影响,使得火电厂继续使用非可再生能源燃煤发电,没有充分利用可再生能源的优势,对社会也造成极大损失,对环境治理及节能减排带来不便,加重雾霾影响。2011年,“三北”地区限电比例都接近20%。2013年全国“弃风”电量162.31亿千瓦时,经济损失约75亿,相当于159万吨煤炭消费量。由风电集中外送输电瓶颈引起的弃风问题日益严重,现已成为电力行业关注的焦点。
随着储能技术的发展,储能***趋于成熟,现已广泛应用于风电场中。在风电出力较大,出现弃风现象时,储能可将部分风电进行吸收,并且在风电出力较小时,将储存的能量进行释放,起到松弛输电瓶颈作用,有效解决风电集中外送输电瓶颈问题,提高风电接纳能力。大规模储能的应用可弥补输电通道建设滞后风电电源建设造成的损失,能够延缓输电建设,为输电建设赢得时间。然而,现配置大规模储能***价格比较昂贵,因此,有必要综合考虑输电工程成本,储能***成本,输电收益,储能***收益,建立以综合效益最大化为目标,给定输电线路输电能力时的储能***优化配置的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提出一种利用大规模储能***松弛风电集中外送输电瓶颈的优化配置方法,该方法综合考虑输电工程成本,储能***成本,输电收益,储能***收益,建立储能***全寿命周期成本模型,以综合效益最大化为目标,最终确定确定储能***最优配置容量及容量。
解决其技术问题所采用的技术方案是一种利用大规模储能***松弛风电集中外送输电瓶颈的优化配置方法,其特征是,它包括以下步骤:
1)输送通道受阻原因及弃风量计算
风电输送通道是指用于输送风电场输出的风电功率到用电负荷较大较集中的地区进行消纳的输电线路,影响风电输送通道的因素有风电的波动性,输电线路容量以及电网用电负荷变化。
风电实际功率大于输电通道容量或者电网允许接纳风电功率时,出现弃风量,Pwind>Paccept>Pline,或Paccept>Pwind>Pline时,弃风功率为风电输出功率与输电通道容量之差,Pline>Pwind>Paccept,或Pwind>Pline>Paccept时,弃风功率为风电输出功率与电网允许接纳风电功率之差,
其中,Pwind为风电实际功率,Pline为输电通道容量,Paccept为电网允许接纳风电功率,QE为储能***提高的风电外送电量,其计算方法为:
式中,n为储能寿命周期;Pd为储能放电功率,MW;Pc为储能充电功率,MW;η为储能能量转换功率;sign为符号函数;
2)基于全寿命周期理论建立储能***及输电线路数学模型
LCC成本总体上包括投资费用和运行维持费用两大类,投资费用主要指设备购置的投资成本IC;运行维持费用可细分为:运行成本OC、检修维护成本MC、故障成本FC和退役处置成本DC,由各阶段成本即可构成LCC成本:
LCC=IC+OC+MC+FC+DC (3)
采用LCC净年值(NAV)来计算电网建设项目全寿命周期成本,为方便计算,只对储能***成本按照LCC来计算,输电线路成本按照静态回收考虑来计算器成本,净年值是通过资金等值换算将项目净现值分摊到寿命期内各年,从第1年到第n年的等额年值,
其计算公式为:
NAV=LCC×i(1+i)n÷[(1+i)n-1] (4)
按照LCC成本,给出储能***各部分分解成本计算公式:
IC发生在设备购置当年,即计算周期的起始年为基准年,主要有设备购置费和安装调试费用构成,故有:
IC=ICp+ICi (5)
ICp=cp×Be+cc×Ce (6)
安装调试费用ICi与储能购置费用ICp相比,费用较少,为方便计算,可忽略不计,
式中:ICp为储能购置费用;ICi为安装调试费用;cp为储能功率价格,元/MW;Be为储能***功率,MW;cc为储能***容量价格,元/MWh;Ce为储能***容量,MWh,
运行成本OC
储能***的运行成本由设备能耗费用和巡视人工费用,为方便计算,用设备能耗费用近似代替OC
OC=(Pc-Pd)×8760×α (7)
式中,Pd为储能放电功率,MW;Pc为储能充电功率,MW;α为风电成本电价
检修维护成本MC
储能***的检修维护可分为周期性的解体检修,即大修和检修维护,即小修两大类,其成本主要由检修维护周期和单次的检修维护费用决定,第n年的检修维护成本可用下面公式进行计算:
MCn=n0×MCn0+nr×MCnr (8)
式中:MCn0为单次大修费用;MCnr为单次小修费用,其中,n0和nr分别表示第n年是否对储能***进行大小修或者小修,其取值由各自的检修维护周期T0和Tr决定,为0或1,具体为:n能整除T0时,n0取1,否则取0;nr的取值与n0类似,
故障成本FC
储能***的故障成本包括故障检修费用和故障损失费用,为计算方便,以故障损失费用近似代替故障成本FC,故障损失费主要由停电损失费用决定,故第n年的故障成本可用下面公式计算:
FCn=λ×PF×tF×α (9)
式中:λ为储能***故障率;PF为故障时储能***损失功率:tF为储能***平均停止工作时间;α为风电成本电价,
退役处置成本DC
储能***的退役处置成本主要包括设备的退役或报废处理费和退役残值,其中设备退役残值以负数计入,退役处理费可将投资成本中的安装调试费安清理费率,取32%折算得到;设备退役残值可将投资成本中的设备处置费按一定比例,取5%折算得到,则储能***的退役处置成本DC为:
DC=32%×ICi+5%×ICp (10)
按静态回收考虑的输电线路成本Cs计算
Cs=(KsPlineL)/Ts (11)
式中,L为输电距离,Ks为单位容量、单位长度下的输电工程造价;Ts为输电工程投资静态回收期;
储能***收益
储能***收益B为寿命周期期限内提高的风能接纳量,其计算公式为
B=KEQE (12)式中,KE为输电企业外送单位风电电量的价格,QE为储能***提高的风电外送电量,
输电工程收益
R=KrGw (13)
式中,Kr为输电企业外送单位风电电量的价格;Gw为不加储能***时每年输电工程外送的风电电量;Gw的计算公式为
式中,d1为一天0点时刻d2为一天最后时刻,fp为可送出风电功率曲线,
替代火电出力效益
Breplace=kfbQE (16)
式中,kf为单位质量燃煤价格,b为火电厂标准煤耗率,QE为储能***提高的风电外送电量节能减排效益
式中:Bj为储能***节能减排效益,元;Pco2、Pso2、Pno分别为电网处理向外界排放的co2、so2、氮氧化物产生的投资,元/kg;eco2、eso2、eno分别为火电机组生产单位电能的co2、so2、氮氧化物排放量,kg/MWh;
输电线路储能***最优配置
基于全寿命周期理论,综合考虑储能***及输电线路的经济效益,投资成本,以储能***寿命周期n年内综合效益最大化为目标,构建了一种风电外送储能最优配置,其目标函数如下式所示:
f=max{B+R+Breplace+Bj-Cs-NAV} (18)
式中,f为储能***综合效益,元,目标函数的最优解即为总收益最优的储能***配置。
本发明为利用大规模储能***松弛风电集中外送输电瓶颈的储能优化配置方法,其有益效果体现在:能够充分考虑风电波动性、输电线路容量及电网用电负荷等因素对储能***最优配置的影响,在此基础上,综合考虑输电工程成本,储能***成本,输电收益,储能***收益等因素,确定储能***的最优配置,同时事项综合效益最大化,为松弛风电外送输电瓶颈提供了有效手段。
附图说明
图1风电外送通道受阻示意图;
图2储能***不同配置与其全寿命周期成本图;
图3储能***配置与其综合效益对应图;
图4配置储能***前后风电基地年限电量累计图。
具体实施方式
下面利用附图和实施例对本发明利用大规模储能***松弛风电集中外送输电瓶颈的优化配置方法。
本发明的一种利用大规模储能***松弛风电集中外送输电瓶颈的优化配置方法,包括以下步骤:
1)输送通道受阻原因及弃风量计算
风电输送通道是指用于输送风电场输出的风电功率到用电负荷较大较集中的地区进行消纳的输电线路,影响风电输送通道的因素有风电的波动性,输电线路容量以及电网用电负荷变化。
参照图1,风电实际功率大于输电通道容量或者电网允许接纳风电功率时,出现弃风量。由附图1可知,Pwind>Paccept>Pline(或Paccept>Pwind>Pline)时,弃风功率为风电输出功率与输电通道容量之差,Pline>Pwind>Paccept(或Pwind>Pline>Paccept)时,弃风功率为风电输出功率与电网允许接纳风电功率之差。其中,Pwind为风电实际功率,Pline为输电通道容量,Paccept为电网允许接纳风电功率。
QE为储能***提高的风电外送电量,其计算方法为:
式中,n为储能寿命周期;Pd为储能放电功率,MW;Pc为储能充电功率,MW;η为储能能量转换功率;sign为符号函数。
2)基于全寿命周期理论建立储能***及输电线路数学模型
LCC成本总体上包括投资费用和运行维持费用两大类,投资费用主要指设备购置的投资成本IC;运行维持费用可细分为:运行成本OC、检修维护成本MC、故障成本FC和退役处置成本DC。由各阶段成本即可构成LCC成本:
LCC=IC+OC+MC+FC+DC (3)
采用LCC净年值(NAV)来计算电网建设项目全寿命周期成本。为方便计算,只对储能***成本按照LCC来计算,输电线路成本按照静态回收考虑来计算器成本。
净年值是通过资金等值换算将项目净现值分摊到寿命期内各年,从第1年到第n年的等额年值。其计算公式为:
NAV=LCC×i(1+i)n÷[(1+i)n-1] (4)
按照LCC成本,给出储能***各部分分解成本计算公式:
IC发生在设备购置当年,即计算周期的起始年为基准年,主要有设备购置费和安装调试费用构成,故有:
IC=ICp+ICi (5)
ICp=cp×Be+cc×Ce (6)
安装调试费用ICi与储能购置费用ICp相比,费用较少,为方便计算,可忽略不计。
式中:ICp为储能购置费用;ICi为安装调试费用;cp为储能功率价格,元/MW;Be为储能***功率,MW;cc为储能***容量价格,元/MWh;Ce为储能***容量,MWh。
运行成本OC
储能***的运行成本由设备能耗费用和巡视人工费用,为方便计算,这里用设备能耗费用近似代替OC。
OC=(Pc-Pd)×8760×α (7)
式中,Pd为储能放电功率,MW;Pc为储能充电功率,MW;α为风电成本电价
检修维护成本MC
储能***的检修维护可分为周期性的解体检修,即大修和检修维护,即小修两大类,其成本主要由检修维护周期和单次的检修维护费用决定。第n年的检修维护成本可用下面公式进行计算:
MCn=n0×MCn0+nr×MCnr (8)
式中:MCn0为单次大修费用;MCnr为单次小修费用。其中,n0和nr分别表示第n年是否对储能***进行大小修或者小修,其取值由各自的检修维护周期T0和Tr决定,为0或1,具体为:n能整除T0时,n0取1,否则取0;nr的取值与n0类似。
故障成本FC
储能***的故障成本包括故障检修费用和故障损失费用,为计算方便,以故障损失费用近似代替故障成本FC,故障损失费主要由停电损失费用决定,故第n年的故障成本可用下面公式计算:
FCn=λ×PF×tF×α (9)
式中:λ为储能***故障率;PF为故障时储能***损失功率:tF为储能***平均停止工作时间;α为风电成本电价。
退役处置成本DC
储能***的退役处置成本主要包括设备的退役或报废处理费和退役残值,其中设备退役残值以负数计入。退役处理费可将投资成本中的安装调试费安清理费率(取32%)折算得到;设备退役残值可将投资成本中的设备处置费按一定比例(取5%)折算得到,则储能***的退役处置成本DC为:
DC=32%×ICi+5%×ICp (10)
2)按静态回收考虑的输电线路成本Cs计算
Cs=(KsPlineL)/Ts (11)
式中,L为输电距离,Ks为单位容量、单位长度下的输电工程造价;Ts为输电工程投资静态回收期。
3)储能***收益
储能***收益B为周期期限内提高的风能接纳量,其计算公式为
B=KEQE (12)
式中,KE为输电企业外送单位风电电量的价格,QE为储能***提高的风电外送电量
4)输电工程收益
R=KrGw(13)
式中,Kr为输电企业外送单位风电电量的价格;Gw为不加储能***时每年输电工程外送的风电电量;Gw的计算公式为
式中,d1为一天0点时刻d2为一天最后时刻,fp为可送出风电功率曲线。
替代火电出力效益
Breplace=kfbQE (16)
式中,kf为单位质量燃煤价格,b为火电厂标准煤耗率,QE为储能***提高的风电外送电量节能减排效益
式中:Bj为储能***节能减排效益,元;Pco2、Pso2、Pno分别为电网处理向外界排放的co2、so2、氮氧化物产生的投资,元/kg;eco2、eso2、eno分别为火电机组生产单位电能的co2、so2、氮氧化物排放量,kg/MWh。
输电线路储能***最优配置方法
基于全寿命周期理论,综合考虑储能***及输电线路的经济效益,投资成本,以储能***寿命周期n年内综合效益最大化为目标,构建了一种风电外送储能最优配置方法,其目标函数如下式所示:
f=max{B+R+Breplace+Bj-Cs-NAV} (18)
式中,f为储能***综合效益,元。
(18)式目标函数的最优解即为总收益最优的储能***配置。
本实例针对某省某大型风电基地外送工程,总装机容量为1500MW,考虑储能***经济效益和投资成本,分析以使储能***综合效益最大化的储能***最优配置;
实施例计算条件说明如下:
(1)输送电企业单位风电量的外送价格Kr=KE=0.6元/(KWh)
(2)输电工程单位综合造价Ks=100万元/(MW/100km),输电线路容量Pline取890MW,输电线路长度L=200km,输电静态回收期Ts=20年。
(3)储能***采用容量、功率可单独配置的钒液流电池储能***,其寿命周期n为10年,循环使用次数大于12000次,***能量效率η为90%,容量价格C1为900元/(KWh),功率价格C2为3600元/kw,储能***故障率λ=2.8次/年,平均故障时间tF为30h/次。
(4)替代火电出力计算中,kf=400元/1000kg,火电厂标准煤耗率b取中温中压凝汽式发电厂煤耗率0.48kg/KWh
(5)风电成本电价α=0.25元/(KWh)
(6)涉及储能***节能减排效益计算参数如表1所示:
表1 储能***节能减排效益计算参数
在上述计算条件下,应用本发明方法对实施例利用大规模储能***松弛风电集中外送输电瓶颈的容量优化配置方法的结果如下:
1.基于全寿命周期理论建立储能***及输电线路数学模型
根据公式(4)~(11)计算,可得到储能***全寿命周期成本随配置容量和功率不同的变化情况。储能***全寿命周期成本如附图2所示。随着储能***配置功率及容量的增加,其全寿命周期成本逐渐升高,减小的弃风电量也逐渐升高,但松弛输电瓶颈效果不明显。当配置达到一定程度时,风电基地的输电通道受阻情况可完全改善,松弛输电效果显著,此后不必继续增加储能***投资。然而,此时的储能配置虽保证了风电基地无弃风量,达到松弛输电瓶颈效果,但并不能保证综合效益达到最大还需考虑输电线路的投资与收益。
2.储能***环境效益及代替火电出力效益表
表2 储能***环境效益及代替火电出力效益表
根据公式(15)~(17),还可以计算出不同配置储能对风电基地限电的改善程度,可分别计算出减少的弃风量,替代效益及节能减排效益,由表2可以看出,随着储能***配置功率及容量增加,替代效益及节能减排效益也随之增加;当储能***配置达到70MW,配置容量达到500MW时,每年可减小弃风量达1130.6GWh,此时,风电基地限电状况得到完全改善,继续增加储能配置将导致资源限制,储能***不能充分利用。
3.储能***综合效益
由附图3及表1可知:当储能***功率配置较小时,综合效益随配置功率、配置容量的增加而增加,当储能***配置功率及容量超过某值时,其替代效益及节能减排效益增加,但其综合效益随其配置功率及容量的增加而下降。由公式(19)计算可知:在风电波动性、风电外送输电线路容量Pline及电网接纳风电程度限制下,储能***最优配置功率为46MW,最优配置容量为421MWh时,储能***投资成本为5.928亿元,其综合效益达到2.033亿元。
4.弃风量计算
由公式(2)计算得到:当储能***配置功率为46MW,配置容量为421MWh时,储能***处于最优配置状态,松弛输电瓶颈效果显著,可减少的弃风量为983.6GWh,有附图4相当于火电厂节省47.21万吨燃煤,节能减排效益明显,可有效减少雾霾。
本发明实施例中的计算条件、图例、表等仅用于对本发明作进一步的说明,并非穷举,并不构成对权利要求保护范围的限定,本领域技术人员根据本发明实施例获得的启示,不经过创造性劳动就能够想到其它实质上等同的替代,均在本发明保护范围内。
Claims (1)
1.一种利用大规模储能***松弛风电集中外送输电瓶颈的优化配置方法,其特征是,它包括以下步骤:
1)输送通道受阻原因及弃风量计算
风电输送通道是指用于输送风电场输出的风电功率到用电负荷较大较集中的地区进行消纳的输电线路,影响风电输送通道的因素有风电的波动性,输电线路容量以及电网用电负荷变化,
风电实际功率大于输电通道容量或者电网允许接纳风电功率时,出现弃风量,Pwind>Paccept>Pline,或Paccept>Pwind>Pline时,弃风功率为风电输出功率与输电通道容量之差,Pline>Pwind>Paccept,或Pwind>Pline>Paccept时,弃风功率为风电输出功率与电网允许接纳风电功率之差,其中,Pwind为风电实际功率,Pline为输电通道容量,Paccept为电网允许接纳风电功率,QE为储能***提高的风电外送电量,其计算方法为:
式中,n为储能寿命周期;Pd为储能放电功率,MW;Pc为储能充电功率,MW;η为储能能量转换功率;sign为符号函数;Be为储能***功率,MW;Ce为储能***容量,MWh;
2)基于全寿命周期理论建立储能***及输电线路数学模型
LCC成本总体上包括投资费用和运行维持费用两大类,投资费用主要指设备购置的投资成本IC;运行维持费用可细分为:运行成本OC、检修维护成本MC、故障成本FC和退役处置成本DC,由各阶段成本即可构成LCC成本:
LCC=IC+OC+MC+FC+DC (3)
采用LCC净年值(NAV)来计算电网建设项目全寿命周期成本,为方便计算,只对储能***成本按照LCC来计算,输电线路成本按照静态回收考虑来计算器成本,净年值是通过资金等值换算将项目净现值分摊到寿命期内各年,从第1年到第n年的等额年值,
其计算公式为:
NAV=LCC×i(1+i)n÷[(1+i)n-1] (4)
按照LCC成本,给出储能***各部分分解成本计算公式:
IC发生在设备购置当年,即计算周期的起始年为基准年,主要有设备购置费和安装调试费用构成,故有:
IC=ICp+ICi (5)
ICp=cp×Be+cc×Ce (6)
安装调试费用ICi与储能购置费用ICp相比,费用较少,为方便计算,可忽略不计,
式中:ICp为储能购置费用;ICi为安装调试费用;cp为储能功率价格,元/MW;Be为储能***功率,MW;cc为储能***容量价格,元/MWh;Ce为储能***容量,MWh,
运行成本OC
储能***的运行成本由设备能耗费用和巡视人工费用,为方便计算,用设备能耗费用近似代替OC
OC=(Pc-Pd)×8760×α (7)
式中,Pd为储能放电功率,MW;Pc为储能充电功率,MW;α为风电成本电价
检修维护成本MC
储能***的检修维护可分为周期性的解体检修,即大修和检修维护,即小修两大类,其成本主要由检修维护周期和单次的检修维护费用决定,第n年的检修维护成本可用下面公式进行计算:
MCn=n0×MCn0+nr×MCnr (8)
式中:MCn0为单次大修费用;MCnr为单次小修费用,其中,n0和nr分别表示第n年是否对储能***进行大小修或者小修,其取值由各自的检修维护周期T0和Tr决定,为0或1,具体为:n能整除T0时,n0取1,否则取0;nr的取值与n0类似,
故障成本FC
储能***的故障成本包括故障检修费用和故障损失费用,为计算方便,以故障损失费用近似代替故障成本FC,故障损失费主要由停电损失费用决定,故第n年的故障成本可用下面公式计算:
FCn=λ×PF×tF×α (9)
式中:λ为储能***故障率;PF为故障时储能***损失功率:tF为储能***平均停止工作时间;α为风电成本电价,
退役处置成本DC
储能***的退役处置成本主要包括设备的退役或报废处理费和退役残值,其中设备退役残值以负数计入,退役处理费可将投资成本中的安装调试费安清理费率,取32%折算得到;设备退役残值可将投资成本中的设备处置费按一定比例,取5%折算得到,则储能***的退役处置成本DC为:
DC=32%×ICi+5%×ICp (10)
按静态回收考虑的输电线路成本Cs计算
Cs=(KsPlineL)/Ts (11)
式中,L为输电距离,Ks为单位容量、单位长度下的输电工程造价;Ts为输电工程投资静态回收期;
储能***收益
储能***收益B,Be,Ce正比于寿命周期期限内提高的风能接纳量,其计算公式为
B=KEQE (12)
式中,KE为输电企业外送单位风电电量的价格,QE为储能***提高的风电外送电量,
输电工程收益
R=KrGw (13)
式中,Kr为输电企业外送单位风电电量的价格;Gw为不加储能***时每年输电工程外送的风电电量;Gw的计算公式为
式中,d1为一天0点时刻d2为一天最后时刻,fp为可送出风电功率曲线,
替代火电出力效益
Breplace=kfbQE (16)
式中,kf为单位质量燃煤价格,b为火电厂标准煤耗率,QE为储能***提高的风电外送电量节能减排效益
式中:Bj为储能***节能减排效益,元;Pco2、Pso2、Pno分别为电网处理向外界排放的co2、so2、氮氧化物产生的投资,元/kg;eco2、eso2、eno分别为火电机组生产单位电能的co2、so2、氮氧化物排放量,kg/MWh;
输电线路储能***最优配置
基于全寿命周期理论,综合考虑储能***及输电线路的经济效益,投资成本,以储能***寿命周期n年内综合效益最大化为目标,构建了一种风电外送储能最优配置,其目标函数如下式所示:
f=max{B+R+Breplace+Bj-Cs-NAV} (18)
式中,f为储能***综合效益,元,目标函数的最优解即为总收益最优的储能***配置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410542512.0A CN104300566B (zh) | 2014-10-14 | 2014-10-14 | 利用储能***松弛风电外送输电瓶颈的优化配置方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410542512.0A CN104300566B (zh) | 2014-10-14 | 2014-10-14 | 利用储能***松弛风电外送输电瓶颈的优化配置方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104300566A true CN104300566A (zh) | 2015-01-21 |
CN104300566B CN104300566B (zh) | 2016-08-24 |
Family
ID=52320196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410542512.0A Active CN104300566B (zh) | 2014-10-14 | 2014-10-14 | 利用储能***松弛风电外送输电瓶颈的优化配置方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104300566B (zh) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105552914A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-05-04 | 江苏大烨智能电气股份有限公司 | 一种基于电价的交直流混合微电网分层控制方法 |
CN107944686A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-04-20 | 国网新疆电力有限公司 | 考虑电网输送风电适应性的网架扩展方法 |
CN108110795A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-06-01 | 福州大学 | 风电场群外送输电容量及储能配置联合优化方法 |
CN105262119B (zh) * | 2015-09-29 | 2018-07-17 | 中国电力科学研究院 | 一种蓄能用电***的节能评价和节能控制方法 |
CN108416505A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-08-17 | 东北电力大学 | 基于全寿命周期理论的输电工程项目后评价方法 |
CN108648096A (zh) * | 2018-04-06 | 2018-10-12 | 东北电力大学 | 一种基于全寿命周期成本理论的抽水蓄能电站容量规划方法 |
CN109299869A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-02-01 | 广东电网有限责任公司 | 配电变压器的成本计算方法及装置 |
CN109473998A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-15 | 华中科技大学 | 一种应用于风电场出力平滑的储能配置方法 |
CN109586325A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-05 | 徐树强 | 一种新能源储能优化配置方法 |
CN114243740A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-03-25 | 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 | 储能电站替代输电通道容量的分析方法及*** |
CN114498699A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-05-13 | 国网吉林省电力有限公司经济技术研究院 | 一种减小弃风的梯次利用储能***容量配置方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101710703A (zh) * | 2009-11-20 | 2010-05-19 | 东北电力大学 | 风电场群功率汇聚外送输电容量静态优化方法 |
CN103078338A (zh) * | 2013-01-13 | 2013-05-01 | 东北电力大学 | 提高风能利用水平的风电场储能***配置方法 |
CN104077481A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-01 | 国家电网公司 | 一种基于年费用分析法的风火联合运行经济性评估方法 |
-
2014
- 2014-10-14 CN CN201410542512.0A patent/CN104300566B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101710703A (zh) * | 2009-11-20 | 2010-05-19 | 东北电力大学 | 风电场群功率汇聚外送输电容量静态优化方法 |
CN103078338A (zh) * | 2013-01-13 | 2013-05-01 | 东北电力大学 | 提高风能利用水平的风电场储能***配置方法 |
CN104077481A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-01 | 国家电网公司 | 一种基于年费用分析法的风火联合运行经济性评估方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
严干贵等: "用于松弛调峰瓶颈的储能***容量配置方法", 《中国电机工程学报》 * |
杨玉龙等: "基于储能***提高风电外送能力的经济性研究", 《储能科学与技术》 * |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105262119B (zh) * | 2015-09-29 | 2018-07-17 | 中国电力科学研究院 | 一种蓄能用电***的节能评价和节能控制方法 |
CN105552914B (zh) * | 2016-01-27 | 2017-11-21 | 江苏大烨智能电气股份有限公司 | 一种基于电价的交直流混合微电网分层控制方法 |
CN105552914A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-05-04 | 江苏大烨智能电气股份有限公司 | 一种基于电价的交直流混合微电网分层控制方法 |
CN107944686A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-04-20 | 国网新疆电力有限公司 | 考虑电网输送风电适应性的网架扩展方法 |
CN108110795B (zh) * | 2018-01-08 | 2021-09-28 | 福州大学 | 风电场群外送输电容量及储能配置联合优化方法 |
CN108110795A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-06-01 | 福州大学 | 风电场群外送输电容量及储能配置联合优化方法 |
CN108416505A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-08-17 | 东北电力大学 | 基于全寿命周期理论的输电工程项目后评价方法 |
CN108648096A (zh) * | 2018-04-06 | 2018-10-12 | 东北电力大学 | 一种基于全寿命周期成本理论的抽水蓄能电站容量规划方法 |
CN108648096B (zh) * | 2018-04-06 | 2022-03-18 | 东北电力大学 | 一种基于全寿命周期成本理论的抽水蓄能电站容量规划方法 |
CN109299869A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-02-01 | 广东电网有限责任公司 | 配电变压器的成本计算方法及装置 |
CN109299869B (zh) * | 2018-09-14 | 2021-03-16 | 广东电网有限责任公司 | 配电变压器的成本计算方法及装置 |
CN109473998B (zh) * | 2018-12-21 | 2021-07-02 | 华中科技大学 | 一种应用于风电场出力平滑的储能配置方法 |
CN109586325A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-05 | 徐树强 | 一种新能源储能优化配置方法 |
CN109473998A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-15 | 华中科技大学 | 一种应用于风电场出力平滑的储能配置方法 |
CN114243740A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-03-25 | 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 | 储能电站替代输电通道容量的分析方法及*** |
CN114243740B (zh) * | 2021-12-24 | 2023-06-13 | 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 | 储能电站替代输电通道容量的分析方法及*** |
CN114498699A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-05-13 | 国网吉林省电力有限公司经济技术研究院 | 一种减小弃风的梯次利用储能***容量配置方法 |
CN114498699B (zh) * | 2021-12-29 | 2024-02-09 | 国网吉林省电力有限公司经济技术研究院 | 一种减小弃风的梯次利用储能***容量配置方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104300566B (zh) | 2016-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104300566A (zh) | 利用大规模储能***松弛风电集中外送输电瓶颈的优化配置方法 | |
CN103728881B (zh) | 一种多楼宇冷热电联供***的优化运行方法 | |
CN109919399B (zh) | 一种综合能源***日前经济调度方法及*** | |
CN103426122A (zh) | 一种微电网综合评价方法 | |
CN107153885A (zh) | 考虑火电机组深度调峰的实时发电计划优化方法 | |
CN104537443A (zh) | 一种热电联供型微网经济协调优化调度方法 | |
CN110084465B (zh) | 基于储能的风力发电***成本/供电可靠性评估方法 | |
CN103114971A (zh) | 用于平抑集群化风电场功率输出波动的混合储能*** | |
Liu et al. | Capacity allocation for regional integrated energy system considering typical day economic operation | |
CN106600022A (zh) | 基于多目标优化的风-光-燃气-海水抽水蓄能孤立电力***容量优化配置方法 | |
CN110244568B (zh) | 工业企业微网的能源枢纽模型及其多能互补优化控制方法 | |
CN104573852A (zh) | 风力发电全寿命周期低碳综合效益评估方法 | |
CN112653137A (zh) | 计及碳交易的光热电站与风电***、低碳调度方法及*** | |
Xiu et al. | Study on energy storage system investment decision based on real option theory | |
CN108416505A (zh) | 基于全寿命周期理论的输电工程项目后评价方法 | |
CN110363397B (zh) | 一种基于可转换自由度的综合能源***规划方法 | |
Chen et al. | Integrated energy system day-ahead dispatch considering supply-side and demand-side flexibility | |
Simard et al. | Wind power opportunities for remote mine sites in the Canadian North | |
Jia-qing | Research on environmental economic dispatch of power system including wind farm | |
Xu et al. | A Source-Load-Storage Integrated Planning Model for Power System with High Proportion of Renewable Energy | |
Zhou et al. | Capacity Optimization Configuration of Wind-Solar IES Considering Hydrogen Energy Storage | |
Ma et al. | Optimization of Integrated Energy System Scheduling Considering Stepped Carbon Emission Trading Mechanism and Electricity Heat Demand Response | |
Hu et al. | Study on Collaborative Optimization of Mine Integrated Energy System Planning and Operation Considering Economy-Environment | |
Thang et al. | Optimal planning of energy hubs considering renewable energy sources and battery energy storage system | |
Yu et al. | Planning of central energy station in community integrated energy system with electrical and heat storage devices |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |