【精彩论文】面向弃风消纳的电储能-热电分级协调优化方法

观点凝练

摘要：中国北方地区存在高比例的热电联产机组，受冬季采暖负荷制约，调节能力有限，引发冬季弃风问题，增加电储能和储热设备是提高热电联产机组调节能力的重要手段。研究在电力辅助服务市场环境下的热电联产机组与电储能、储热设备的协调优化运行方法，分别建立以电储能设备和热电联产机组调峰效益最大和蓄热效益最大为目标，考虑弃风最大化消纳、系统供热需求以及热电联产机组、电储能和储热设备运行约束的分级协调优化模型。系统仿真测试表明：所提方法能够协调优化电储能和储热装置的运行，充分利用储热设备的多日调节能力，提高系统在电力市场中的运行收益，有效减少弃风。研究结果对解决当前电力市场环境下北方地区的冬季弃风问题具有一定价值。
结论：本文构建了基于电储能-热电分级协调优化的弃风消纳优化策略，提高电热储能联合系统在多日的调节能力，促进弃风消纳。主要结论如下。

通过电储能和热储能的分级优化，区分电、热能量品质的差异，能够协调优化电储能和储热运行，充分利用储热设备的调节能力，为热电联产机组提前预留调峰空间，消纳更多的弃风，增加调峰效益。与不考虑储热效益的单层优化模型相比，本文所提方法能够提升风电消纳量8.4%，提高系统利润13.6%。

通过增加热电联产配置的储热设备容量，能够增加其多日弃风消纳电量，但是系统成本会相应增加，系统中存在经济性和清洁性协调最优下的蓄热容量值。在本算例系统中，蓄热容量2 000 MW·h是获得调峰效益的最优点。蓄热容量为3000 MW·h是增加消纳弃风电量的拐点。当弃风消纳的深度调峰价格大于100元/（MW·h）时，深度调峰利润大于0，且随着价格的增加而增加，与现行辅助服务市场价格相比，具有经济可行性和竞争力。

引文信息

杨玉龙, 李湃, 黄越辉, 等. 面向弃风消纳的电储能-热电分级协调优化方法[J]. 中国电力, 2020, 53(12): 127-135.YANG Yulong, LI Pai, HUANG Yuehui, et al. Method on hierarchical coordinated optimization of electrical energy storage and thermoelectric power for accommodation of curtailed wind power[J]. Electric Power, 2020, 53(12): 127-135.

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编辑：杨彪

审核：许晓艳

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