基于层次分析法的新能源消纳利用能力优化模型研究
电力消纳优化模型的构建和应用
电力消纳优化模型的构建和应用电力是国家经济发展的重要支撑，随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对电力的需求不断增加。
当前，国家对电力消纳优化模型的研究和开发工作越来越重视。
本文将围绕电力消纳优化模型的构建和应用，从理论和实践两个方面进行分析，以期为读者提供有价值的参考和借鉴。
第一部分：电力消纳优化模型的理论基础电力消纳优化模型是一种基于电力系统工程学和机器学习的综合模型，主要用于预测电力需求和峰谷差价，优化电力供应和配送方案，提高电力的利用效率和稳定供应。
具体来讲，电力消纳优化模型主要包括以下三个方面：1.电力需求预测模型。
电力需求预测是建立在数据分析和统计学方法基础上的一种预测模型，主要用于预测未来一段时间内的电力需求和用电趋势。
具体来讲，电力需求预测模型包括单变量时间序列模型、多变量回归模型、人工神经网络模型等。
其中，多变量回归模型是目前最为常用的电力需求预测模型之一，它通过多个变量间的相关性来预测电力需求。
2.电力供应优化模型。
电力供应优化是基于电网运行特点和供需平衡原则进行的，旨在提高电力供应效率和保证供电稳定。
电力供应优化模型主要包括电力资源调度模型、电力传输调度模型、电力分配调度模型等。
其中，电力资源调度模型是目前最为常用的供应优化模型之一，它通过对电力资源的分析和管理，实现能源的高效利用和持续供应。
3.电网安全评估模型。
电网安全评估主要是指在电网运行过程中，通过对系统进行全面监测和分析，提前识别潜在的安全隐患和故障，保证电网稳定运行。
电网安全评估模型主要包括事故模拟模型、电压稳定评估模型、暂态稳定评估模型等。
其中，暂态稳定评估模型是目前最为常用的电网安全评估模型之一，它通过对电网暂态响应的分析和管理，保证电网的高效稳定运行。
第二部分：电力消纳优化模型的应用实践电力消纳优化模型的应用实践主要分为两个方向：一是在电力工业领域的应用，二是在城市和农村电力供应中的应用。
在电力工业领域的应用中，电力消纳优化模型主要用于电力技术研发和工程实现。
层次分析法的新能源产业发展能力综合评价策略分析
层次分析法的新能源产业发展能力综合评价策略分析摘要：相比于传统能源产业，新能源产业的发展前景更为广阔。
但新能源产业发展过程中也存在一些问题，因此本文利用层次分析法对新能源产业的发展能力进行了综合评价。
从实际情况来看，资源、技术、人才、经济以及环境、市场等因素都会对新能源产业发展能力产生影响，因此需要在此基础上构建产业发展能力综合评价模型、明确各项指标的权重并全面分析评价结果。
且需要通过完善法律法规、改善新能源技术等手段提高产业发展能力、促进新能源产业的可持续发展。
关键词：层次分析法；新能源产业；发展能力前言新能源具有清洁环保、可循环利用等优势，大力发展新能源产业不仅可以达到节能减排的目的，也可以有效应对能源短缺等问题。
但新能源产业发展能力会受到诸多因素的影响，只有加大能力评价力度才能够明确新能源产业发展中的问题，因此需要对新能源产业发展能力综合评价进行深入研究。
1.层次分析法概述层次分析法指的是将与决策有关的元素分解为目标、准则以及方案等诸多层次，并根据这些层次进行定性分析与定量分析的方法。
相比于其他决策方法，层次分析法具有系统性、简洁性、实用性、所需定量数据信息少等优势，在新能源产业发展能力综合评价中发挥着重要作用。
在应用层次分析法时需要先构建层次结构模型、根据层次模型构造成对比较阵与判断矩阵，之后需要计算权重向量并进行一致性检验。
2.模型构建新能源产业主要包括风能产业、太阳能产业、地热能产业等，是衡量国家与地区高新技术发展水平的关键依据，也是国际竞争的战略制高点，所以各个国家都十分重视新能源产业的发展。
近年来，我国新能源产业发展较快，但也出现了地区分布不均衡、产业规模参差不齐等问题，为此需要对新能源产业的发展能力进行全面评价。
2.1确定指标权重新能源产业发展能力这一概念具有动态性、综合性等特点，主要包括持续创新能力、资源供给能力、市场扩张能力、市场带动能力、政策保障能力等内容，这些能力可以共同推动新能源产业的发展。
大规模新能源并网的新能源消纳能力和消纳空间方法研究及应用
第55卷 第1期2024年1月太原理工大学学报J O U R N A L O F T A I Y U A N U N I V E R S I T Y O F T E C HN O L O G YV o l .55N o .1 J a n .2024引文格式:刘红丽,张立伟,李佳,等.大规模新能源并网的新能源消纳能力和消纳空间方法研究及应用[J ].太原理工大学学报,2024,55(1):120-126.L I U H o n g l i ,Z HA N G L i w e i ,L I J i a ,e t a l .R e s e a r c h a n d a p p l i c a t i o n o f n e w e n e r g y a b s o r p t i o n c a p a c i t y an d a b -s o r p t i o n s p a c e m e t h o d o f S h a n x i p o w e r g r i d b a s e d o n l a r g e -s c a l e n e w e n e r g y g r i d [J ].J o u r n a l o f T a i y u a n U n i v e r -s i t y o f T e c h n o l o g y,2024,55(1):120-126.收稿日期:2023-05-15;修回日期:2023-07-06第一作者:刘红丽(1985-),高级工程师,主要从事输电网规划㊁新能源消纳计算及新能源接入评审等研究,(E -m a i l )l i u h o n gl i f r i e n d @126.c o m大规模新能源并网的新能源消纳能力和消纳空间方法研究及应用刘红丽,张立伟,李 佳,李旭霞,梁 燕,王凯凯(国网山西省电力公司经济技术研究院,太原030002)摘 要:ʌ目的ɔ随着双碳目标的不断推进,新能源迎来了井喷式发展,新能源消纳能力和消纳空间成为社会各界关注的问题㊂针对现有新能源消纳能力和消纳空间研究中,消纳措施比较单一且多注重理论研究,适用性不强这一弊端,提出了具体的方法和流程㊂ʌ方法ɔ采用时间序列生产模拟方法,基于全景电力系统运行模拟分析平台(N E O S ),构建了大规模新能源并网的新能源消纳能力和消纳空间方法和流程,研究测算了山西省 十四五 和 十五五 新能源消纳能力,在此基础上采取消纳综合措施将其新能源利用率提升至95%以上,提高了新能源消纳能力㊂ʌ结果ɔ在新能源利用率95%的基础上,针对新增不同风光比例㊁不同投产时序㊁不同新能源利用率和不同年份分别测算了各种情景下新能源消纳空间,指导山西省新能源规划,助力双碳目标落地㊂关键词:新能源利用率;消纳能力;消纳空间;调峰能力;消纳综合措施中图分类号:T M 715;T M 743 文献标识码:AD O I :10.16355/j .t yu t .1007-9432.20230393 文章编号:1007-9432(2024)01-0120-07R e s e a r c h a n d A p p l i c a t i o n o f N e w E n e r g y A b s o r p t i o n C a p a c i t y a n d A b s o r pt i o n S p a c e M e t h o d o f S h a n x i P o w e r G r i d B a s e d o n L a r g e -s c a l e N e w E n e r g y Gr i d L I U H o n gl i ,Z H A N G L i w e i ,L I J i a ,L I X u x i a ,L I A N G Y a n ,W A N G K a i k a i (E c o n o m i c a n d T e c h n i c a l R e s e a r c h I n s t i t u t e o f S E P C o f S G C C ,T a i yu a n 030002,C h i n a )A b s t r a c t :ʌP u r po s e s ɔW i t h t h e c o n t i n u o u s p r o m o t i o n o f t h e d u a l c a r b o n g o a l ,n e w e n e r g y h a s u s h e r e d i n e x p l o s i v e d e v e l o p m e n t ,a n d t h e c a p a c i t y a n d s p a c e f o r n e w e n e r g y c o n s u m pt i o n h a v e b e c o m e a c o n c e r n f o r a l l s e c t o r s o f s o c i e t y .I n t h e r e s e a r c h o n e x i s t i n g n e w e n e r g y c o n s u m pt i o n c a p a c i t y a n d s p a c e ,t h e c o n s u m p t i o n m e a s u r e s a r e r e l a t i v e l y s i n gl e a n d f o c u s m o r e o n t h e o r e t i c a l r e s e a r c h ,w h i c h i s n o t a p p l i c a b l e ,p r o p o s e s pe c if i c m e t h o d s a n d p r o c e s s e s .ʌM e t h o d s ɔI n t h i s a r -t i c l e t h e t i m e s e r i e s p r o d u c t i o n s i m u l a t i o n m e t h o d w a s a d o p t e d t o b u i l d a n e w e n e rg y c o n s u m p -t i o n c a p a c i t y a n d c o n s u m p t i o n s p a c e m e th o d a n d p r o c e s s f o r l a r g e -s c a l e n e w e n e r g y gr i d c o n n e c -t i o n o n t h e P a n o r a m i c P o w e r S y s t e m O p e r a t i o n S i m u l a t i o n A n a l y s i s P l a t f o r m.ʌF i n d i n gs ɔT h e n e w e n e r g y c o n s u m p t i o n c a p a c i t y o f S h a n x i P r o v i n c e d u r i n g th e 14t h a n d 15t h F i v e Y e a r P l a n s w a s e s t i m a t e d .O n t h e b a s i s .B a s e d o n t h i s ,c o m p r e h e n s i v e c o n s u m pt i o n m e a s u r e s w e r e t a k e n t oi n c r e a s e i t s n e w e n e r g y u t i l i z a t i o n r a t e t o o v e r95%,i m p r o v i n g t h e n e w e n e r g y c o n s u m p t i o n c a-p a c i t y.O n t h e b a s i s o f a n e w e n e r g y u t i l i z a t i o n r a t e o f95%,t h e n e w e n e r g y c o n s u m p t i o n s p a c e u n d e r v a r i o u s s c e n a r i o s w a s c a l c u l a t e d f o r d i f f e r e n t p r o p o r t i o n o f n e w l y a d d e d w i n d a n d s o l a r p o w e r,d i f f e r e n t p r o d u c t i o n t i m i n g,d i f f e r e n t n e w e n e r g y u t i l i z a t i o n r a t e s,a n d d i f f e r e n t y e a r s, g u i d i n g t h e n e w e n e r g y p l a n n i n g o f S h a n x i P r o v i n c e a n d a s s i s t i n g i n t h e i m p l e m e n t a t i o n o f t h e d u a l c a r b o n t a r g e t.K e y w o r d s:n e w e n e r g y u t i l i z a t i o n r a t e;a b s o r p t i o n c a p a c i t y;c o n s u m p t i o n s p a c e;p e a k s h a v i n gc a p a b i l i t y;c o m p r e h e n s i v e m e a s u r e s f o r c o n s u m p t i o n2021年3月,习近平总书记在中央财政委员会第九次会议上强调,要深化电力体制改革,建立以新能源为主体的新型电力系统㊂国家发展和改革委员会㊁国家能源管理局以及能源和电力行业提议建立一个适合发展高比例可再生能源的新电力系统[1]㊂电力行业的 碳达峰,碳中和 和进度对双碳目标的实现和影响较大,因此必须加快构建以新能源为主体的新型电力系统[2]㊂基于新能源为主体的新型电力系统体系构建中,风电和光伏发电将会迎来发展的挑战和机遇[3]㊂弃风弃光的根源,是一定区域内的 新能源电源 建设速度超出消纳能力[4-5]㊂截止2022年底,山西省已投运新能源装机规模已超过负荷,而山西省 十四五 和 十五五 新能源仍保持高速增长㊂若继续维持国家电网95%利用率目标[5],则需研究电网新能源消纳能力㊂目前,张富强等[6]采用精细化小时级的时序生产模拟模型量化评估了火电灵活性改造㊁需求侧响应等提升风电消纳水平的系统灵活性措施的经济性;杨策等[7]提出了电力系统容量分布概率模型,并在此基础上考虑新能源合理弃电的系统灵活性评价方法;程瑜等[8]针对新能源汇集外送场景,提出了面向新能源消纳的灵活性资源与电网协同规划方法㊂整体来看,现有的研究更多关注于如何通过不同技术手段提升新能源利用率,而并未关注具体如何将新能源利用率提升至目标值㊂与此同时,随着新能源装机规模的不断增长以及调峰资源的消耗,社会各界对新能源95%利用率目标值存疑㊂新能源合理利用率定义为使全社会电力供应成本最低的新能源利用率水平[9]㊂早在2017年,王耀华等[10]首次在中长期扩展规划中探索新能源 合理弃能 问题,计算电力系统安全经济发展下的新能源规划合理弃能率及该弃能率下的系统规划成本㊂高雷等[11]从全社会综合用电成本的角度出发,结合可再生能源消纳责任权重目标的实现,提出一种综合考虑新能源开发成本和系统消纳成本的新能源合理弃电率计算方法㊂与此同时,衍生出了新能源可接纳能力即消纳空间㊂王守相等[12]提出了一种基于D E A评价的电动汽车充电桩与分布式电源多阶段协同规划方法㊂曹南君等[13]基于辽宁省电网现状网架结构,提出 基于层次分析模糊 的规划方法㊂这些理论方法的提出对研究新能源消纳能力和消纳空间有一定的指导,但是没有一个系统的计算新能源消纳能力和消纳空间的方法及流程,在实际使用中仍有很多局限㊂本文创新性地提出一种适合大规模新能源并网的新能源消纳能力和消纳空间研究方法及流程,该方法及流程采用全景电力系统运行模拟分析平台(N E O S),应用混合整数优化模型计算在一定利用率下新能源消纳能力㊂而后结合新能源装机规模发展目标和已下达新能源装机规模合理确定新增风光装机比例,按相应比例来增加新能源装机规模,以确定在某个利用率下新能源消纳空间㊂最后计算山西省 十四五 末和 十五五 末新能源消纳能力及需采取的消纳综合措施,基于95%利用率,计算不同利用率下新能源消纳空间㊂1新能源电力系统生产模拟法1.1新能源最大可消纳电力系统t时刻最大可消纳新能源电力P a(t)满足下式:P a(t)=P l(t)+P t(t)-ðN i P g,i,m i n.(1)式中:P l(t)为t时刻的负荷功率;P t(t)为t时刻的联络线外送功率,送出为正;P g,i,m i n为系统内第i台常规机组的最小技术出力;N为系统中所有常规机组的台数㊂其中,联络线功率必须满足通道能力的约束:P t,m i n(t)ɤP t(t)ɤP t,m a x(t).(2)式中:P t,m a x(t)㊁P t,m i n(t)是联络线在t时刻输送功率的最大值限制和最小值限制㊂121第1期刘红丽,等:大规模新能源并网的新能源消纳能力和消纳空间方法研究及应用1.2 N E O S软件模型本文采用全景电力系统运行模拟分析平台(N E O S),应用混合整数优化模型,该平台具有求解精度高,易求得最优解,多区域情况下可较好地安排区域间断面电力交换㊂该模型目标在满足系统需求的情况下,寻求运行期内系统总费用最小,Z表示c 总成本,目标函数(m i n Z)[14]为:m i n Z=I+S+F+V+φ+E m i+D e m.(3)式中:I表示运行期内总燃料成本;S表示运行期内启停成本;F表示运行期内系统固定运行费用;V表示运行期内系统变动运行费用;φ表示运行期系统不供电量损失;E m i表示运行期系统排放成本,D e m 表示运行期需求侧响应成本㊂1)燃料费用的计算㊂燃料费用与发电量成正比,包括煤电㊁气电㊁核电和生物质4类燃料费用:I=ðt E c l B c l,t+E g s B g s,t+E n c B n c,t+E b o B b o,t.(4)式中:E代表燃料价格(包含运输成本);B代表燃料消耗,g/(k W㊃h),c l㊁g s㊁n c㊁b o分别表示煤电㊁气电㊁核电和生物质燃料,t表示对应的时刻㊂气㊁核㊁生物质发电燃料消耗与发电量按照线性关系建模,m为单位燃料耗率:B=m P t.(5)2)启停费用的计算㊂启停费用与启停次数成正比,包括煤电㊁气电㊁核电和生物质发电的启停费用;d为单次启停费用,元/次,公式如下所示:S=ðd(1-U t-1)U t.(6)其中,U表示机组开机状态,U=1代表开机,U=0代表关机;U t-1代表t-1时刻的机组状态,U t代表t时刻的机组状态,仅在机组U t-1到U t开机状态由关机变为开机时计算启动成本㊂3)固定运行费用的计算㊂与发电量无关的年运行维护费用,所有电源及输电线路均有固定运行成本,不影响优化结果㊂h 为单位千瓦固定运行费用,元/k W;N为装机容量, k W:F=ðh i N i.(7)4)变动运行费用的计算㊂与发电量成正比,z为变动运行费用系数,元/ (k W㊃h):V=ðt z P t.(8)5)系统不供电量损失计算㊂N E O S处理系统缺电损失时,假设每一个地区有一个虚拟电厂,此类电厂的装机容量没有限制,可以任意承担工作位置,其发电成本由用户根据该地区的电量不足损失给定,不同地区在不同时段上取值均可不同:φ=ðw t P n s,t.(9)式中:w t为t时刻单位缺电成本;P n s,t为t时刻缺电电量㊂6)排放成本的计算㊂E m i表示运行期系统排放成本,煤电㊁气电㊁生物质发电考虑排放成本,与发电量成正比,考虑二氧化碳㊁硫化物㊁氮氧化物㊁烟尘4类排放成本㊂o为污染物单位排放费用系数,元/g;b为排放系数,g/ (k W㊃h):E m i=ðt o b P t.(10)7)需求侧响应成本计算㊂D e m表示运行期需求侧响应成本,由用户给定㊂在该模型中,新能源发电边际成本为0或极低,寻找电力供应总成本最优解的过程,也就是新能源尽可能消纳的过程,但反过来并不一定成立㊂约束条件包括:1)逐时刻电力平衡㊂2)逐时刻旋转备用必须满足系统备用率要求㊂3)机组/线路出力功率必须在上下限约束范围内㊂4)单位时间内机组/线路出力变化率需满足爬坡能力约束㊂5)火电机组必须满足最小连续关停/开启时间后才能再次开启/关停㊂6)可调节水电出力大于强迫出力㊂7)可调节水电日/月/季/年电量小于等于平均出力与装机容量和时段数之积㊂8)可调节水电出力小于期望出力㊂9)抽水蓄能/储能库容/电量必须维持在允许范围内㊂10)抽水蓄能库容/储能电池电量每日回到初始状态㊂11)光热日电量小于可发电量㊂12)线路运行模式分为定曲线㊁自有优化㊁仅可正向㊁仅可反向4类㊂13)保证机组利用小时小于或大于预先给定值㊂14)可强制某台机组在某时刻处于开机状态㊂15)需求侧响应可响应规模和时间维持在允许范围内㊂2新能源消纳能力和消纳空间评估方法及流程新能源消纳能力指标η为新能源利用率,计算公式如下所示:η=P fP f+P qˑ100%.(11)221太原理工大学学报第55卷式中:P f 表示新能源实际发电量;P q 表示新能源实际弃电量㊂首先在现有措施下计算新能源利用率,若结果低于国家电网新能源利用率目标值95%,则采取消纳综合措施将利用率提高至95%;若结果高于目标值,则按新增风光比例增加新能源装机规模将其降低为95%,增加的新能源装机规模则为该利用率下新能源消纳空间㊂然后,可依据此方法根据新能源目标值确定不同利用率新能源消纳空间㊂具体评估流程如图1所示:结束确定计算模型边界，搭建新能源消纳计算模型设定新能源利用率目标值95%开始NEOS 计算增加新能源装机规模（确定基础消纳空间）增加调峰能力（确定需增加调峰规模）计算结果与95%比较确定该模型为基础模型（95%）确定目标值新能源利用率=＜≥确定新增新能源装机风光比例增加新能源装机规模NEOS 计算增加新能源装机规模减少新能源装机规模计算结果与目标值比较确定该模型为目标值模型，将该模型与基础模型新能源装机规模相减即得到目标值利用率下新能源消纳空间=＜≥图1 新能源消纳能力及消纳空间评估流程F i g .1 P r o c e s s o f n e w e n e r g y a b s o r p t i o n c a p a c i t ya n d ab s o r p t i o n s pa c e a s s e s s m e n t 由图1可见,新能源消纳能力为第一次N E O S软件的计算结果,若计算结果小于95%,则说明该电网无新能源消纳空间,通过增加调峰能力,例如增加电化学储能㊁火电灵活性改造规模㊁需求侧响应规模等调峰措施,可将新能源利用率提高至95%.若计算结果大于95%,则说明该电网仍然可以接纳新能源,通过增加新能源装机规模,将新能源利用率降低至95%,所增加的新能源装机规模即为该电网新能源消纳空间㊂电网新能源消纳空间受新增风光新能源比例和新能源投运时间两个因素影响㊂鉴于风电㊁光伏出力的特性特点,风电项目全天均有出力且最大出力多数集中在午夜时刻,而光伏仅在白天有出力且最大出力集中在午间时刻,根据近年来新能源消纳能力发现午间时刻新能源最难消纳,因此新能源消纳空间更多地受光伏制约,新增风光新能源比例直接影响新能源消纳空间㊂而新能源年初投产和年内均匀投产新能源项目的出力不一样,亦会影响新能源消纳空间㊂两个因素的影响在本文新能源消纳空间仿真结果中有所体现,两个影响因素介绍如下:一是与所增加风光新能源比例β有关,该比例的确定原则上是结合各省新能源装机规模发展目标和已下达新能源装机规模,取其风光各自差值,按差值比例来增加新能源装机规模㊂计算公式如下所示:β=Q P W -Q R WQ P S -QR S.(12)式中:Q P W表示风电规划发展目标装机规模,Q P S 表示光伏规划发展目标装机规模,Q R W 表示已下达风电装机规模,Q R S 表示已下达光伏装机规模㊂二是与所增加风光新能源投入时间有关系,年初投新能源消纳空间偏保守,若按光伏9月30日,风电年中6月30日或年底则偏乐观,若有特殊规定则可按所需来投计㊂应用该方法,将第一次新能源利用率计算至95%的新能源装机规模设为Q 1,按设定目标新能源利用率η2计算相应利用率下新能源装机规模Q 2,新能源消纳空间Q =Q 2-Q 1.该新能源消纳能力及消纳空间评估流程具有普遍适用性㊂3 山西电网新能源消纳能力和消纳空间仿真3.1 边界条件本文以山西电网2025年和2030年为研究水平年,山西电网为一个消纳分区㊂2025年㊁2030年山西省全社会最大负荷分别为4930万k W ㊁6200万k W ,全社会用电量3030亿k W ㊃h ㊁3780亿k W ㊃h .剔除外送机组,4种研究情景边界见表1.3.2 新能源消纳能力仿真3.2.1 2025年新能源消纳能力仿真根据边界条件计算,2025年火电灵活性改造装机2752万k W (释放调节能力550万k W ),在现有措施下新能源利用率均在90%~91%,新增需求侧响应规模246万k W (需求侧响应5%),同时新增新型储能规模400万k W (充电时长2h ),可将新能源321 第1期 刘红丽,等:大规模新能源并网的新能源消纳能力和消纳空间方法研究及应用利用率提高至95%以上,具体结果见表2.表1 省内自用电源装机T a b l e 1 P r o v i n c i a l i n s t a l l a t i o n o f s e l f -u s e p o w e r s u p p l y单位:104k W类型2025年基础敏感2030年基础敏感水电224224494494常规水电104104104104抽水蓄能120120390390火电6618661866186618煤电6163616361636163气电355355355355生物质100100100100核电0000风电2900332139003900光伏4500434475007500表2 2025年新能源消纳能力T a b l e 2 N e w e n e r g y a b s o r p t i o n c a p a c i t yi n 20252025年不同情景基准情景现有措施额外措施敏感情景现有措施额外措施新能源利用率/%90.695.890.595.9需求侧响应比例/%-5-5需求侧响应规模/104k W-246-246灵活性改造规模/104k W 2752275227522752改造释放调节能力/104k W 550550550550新型储能规模/104k W-400-400储能平均时长/h-2-23.2.2 2030年新能源消纳能力仿真根据边界条件计算,2030年火电灵活性改造装机3825万k W (释放调节能力765万k W ),需求侧响应规模310万k W (需求侧响应5%),新型储能规模490万k W (充电时长2h ).现有措施下新能源利用率均在91%~92%,新增需求侧响应规模124万k W (需求侧响应2%),需求侧响应规模达434万k W (需求侧响应7%),同时新增储能1010万k W(充电时长2h ),新型储能规模达1500万k W (充电时长2h ),可将新能源利用率提高至95%以上㊂具体结果见表3.表3 2030年新能源消纳能力T a b l e 3 N e w e n e r g y a b s o r p t i o n c a p a c i t yi n 20302030不同情景基准情景现有措施额外措施敏感情景现有措施额外措施新能源利用率/%91.195.391.195.3需求侧响应比例/%5757需求侧响应规模/104k W 310434310434灵活性改造规模/104k W 3825382538253825改造释放调节能力/104k W 765765765765新型储能规模/104k W49015004901500储能平均时长/h-2-2由表2和表3可见,十四五 末和 十五五 末,山西省新能源消纳能力低于标准值在现有措施下无新能源消纳空间㊂需通过采取需求侧响应㊁配置储能和增加火电灵活性改造规模等措施提高新能源消纳能力㊂3.3 新能源消纳空间仿真在上述2025年和2030年基础情景额外措施方案下,按照风㊁光为1ʒ3的比例增加新能源装机规模㊂2025年和2030年敏感情景额外措施方案下,按照风㊁光为1ʒ5.5的比例增加新能源装机规模,将新能源利用率分别控制在90%㊁85%㊁80%水平,测算不同新能源消纳能力下的新能源消纳空间㊂3.3.1 新增新能源逐月均匀分布此种方式下新能源消纳空间偏乐观,具体结果见表4.表4 逐月均匀分布新能源消纳空间T a b l e 4 N e w e n e r g y c o n s u m p t i o n s p a c e e v e n l yd i s t r i b u te d m o n t h b y mo n t h 单位:104k W 年份额外措施不同利用率下的新能源消纳空间/%9085802025基准情景风电81815072040光伏245941506120合计327756578160敏感情景风电4207801140光伏231042846270合计2730506474102030基准情景风电85018002700光伏255054008100合计3400720010800敏感情景风电49510001500光伏250055008250合计299565009750由表4可见,新能源利用率每降低5%,2025年和2030年基础情景额外措施下新能源消纳空间分别增加约2700万k W ㊁3600万k W ;2025年和2030年敏感情景额外措施下新能源消纳空间分别增加约2500万k W ㊁3200万k W.3.3.2 新增新能源在月初投运此种方式下新能源消纳空间偏保守,具体结果见表5.由表5可见,新能源利用率每降低5%,2025年和2030年基础情景额外措施下新能源消纳空间分别增加约1500万k W ㊁2000万k W ;2025年和2030年敏感情景额外措施下新能源消纳空间分别增加约1400万k W ㊁1700万k W.4 结束语本文构建了新能源消纳能力和消纳空间方法和流程,并将其应用于山西电网新能源消纳能力和消421太原理工大学学报 第55卷表5 月初投运新能源消纳空间T a b l e 5 N e w e n e r g y c o n s u m p t i o n s p a c e a t t h e b e g i n n i n g单位:104k W年份额外措施不同利用率下的新能源消纳空间/%9085802025基准情景风电4407901150光伏132023703450合计176031604600敏感情景风电240440640光伏132024203520合计1560286041602030基准情景风电50010001500光伏150030004500合计200040006000敏感情景风电250560800光伏137530804400合计162536405200纳空间的测算㊂经测算,1)在新能源利用率95%情景下,山西省 十四五 和 十五五 无新能源消纳空间,需采取增加火电灵活性改造规模㊁需求侧响应规模和配置储能规模㊂2)新能源利用率每降低5%,新增风光比例越高,新能源消纳空间越大,风光比例1ʒ3较风光比例1ʒ5.5增加规模约150~350万k W.3)新能源利用率每降低5%,逐月投运较月初投运新能源消纳空间大,增加约1100~1600万k W.4)新能源利用率每降低5%,新能源逐月投运新能源消纳空间增加约2500~3600万k W ;月初投运新能源消纳空间增加约1400~2000万k W.本文的新能源消纳能力及消纳空间方法和流程具有普遍适用性,可应用于全国各省及省内各地市㊂参考文献:[1] 韩肖清,李廷钧,张东霞,等.双碳目标下的新型电力系统规划新问题及关键技术[J ].高电压技术,2021,9:3036-3046.H A N X Q ,L I T J ,Z H A N G D X ,e t a l .N e w p r o b l e m s a n d k e y t e c h n o l o g i e s o f n e w p o w e r s y s t e m p l a n n i n g un d e r d u a l -c a r b o n t a r g e t [J ].H i g h V o l t a g e T e c h n o l o g y,2021,9:3036-3046.[2] 赵风云.在电源投资环节引入市场化机制助力新型电力系统实现双碳目标[J ].中国电业,2021(5):34-35.Z HA O F Y.T h e i n t r o d u c t i o n o f m a r k e t -o r i e n t e d m e c h a n i s m i n p o w e r i n v e s t m e n t h e l p s t h e n e w p o w e r s ys t e m t o a c h i e v e d o u b l e -c a r b o n t a r g e t [J ].C h i n a E l e c t r i c i t y,2021(5):34-35.[3] 舒印彪.发展新型电力系统助力实现 双碳 目标[J ].中国电力企业管理,2021(7):8-9.S HU Y B .D 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-c a r b o n t a r ge t [J ].J o u r n a l of N o r t h C h i n a E l e c t r i c P o w e r U n i v e r s i t y Sc i e n c e (S o c i a l S c i e n c e s ),2022(6):42-50.[10] 王耀华,栗楠,元博,等.含大比例新能源的电力系统规划中 合理弃能 问题探讨[J ].中国电力,2017,50(11):8-14.WA N G Y H ,L I N ,Y U A N B ,e t a l .D i s c u s s i o n o n r a t i o n a l e n e r g y a b a n d o n m e n t i n p o w e r s y s t e m p l a n n i n g w i t h l a r ge p r o -p o r t i o n of n e w e n e rg y so u r c e s [J ].C h i n a E l e c t r i c P o w e r ,2017,50(11):8-14.[11] 高雷,苏辛一,刘世宇.可再生能源消纳责任权重下的新能源合理弃电率研究[J ].中国电力,2020,53(12):136-142.G A O L ,S U X Y ,L I U S Y.S t u d y o n r e a s o n a b l e w a s t e r a t e o f n e w e n e r g y u n d e r t h e r e s p o n s i b i l i t y w e i gh t o f r e n e w a b l e e n e r -521 第1期 刘红丽,等:大规模新能源并网的新能源消纳能力和消纳空间方法研究及应用621太原理工大学学报第55卷g y c o n s u m p t i o n[J].C h i n a E l e c t r i c P o w e r,2020,53(12):136-142.[12]王守相,赵倩宇.新型电力系统下提升可再生能源接纳能力[J].供用电,2022,39(5):1-2.WA N G S X,Z H A O Q Y.U p g r a d i n g r e n e w a b l e e n e r g y c a p a c i t y u n d e r n e w p o w e r s y s t e m s[J].P o w e r S u p p l y,2022,39(5): 1-2.[13]曹南君,满林坤,刘爱民,等.辽宁电网风电㊁光伏接纳能力研究[J].东北电力技术,2019,40(3):6-11.C A O N J,MA N L K,L I U A M,e t a l.S t u d y o n t h e c a p a c i t y o f w i n d p o w e r a n d p h o t o v o l t a i c i n L i a o n i n g p o w e r g r i d[J].N o r t h e a s t E l e c t r i c P o w e r T e c h n o l o g y,2019,40(3):6-11.[14]元博,徐志成,刘俊,等.多区域新能源接纳能力评估模型研究及应用[J].中国电力,2019,52(12):136-142.Y U A N B,X U Z C,L I U J,e t a l.S t u d y a n d a p p l i c a t i o n o f m u l t i-r e g i o n a l n e w e n e r g y c a p a c i t y a s s e s s m e n t m o d e l[J].C h i n a E-l e c t r i c P o w e r,2019,52(12):136-142.(编辑:万佳)。
基于目标级联分析法的区域源网荷储系统日前运行优化
不同资源间的协调方式上更全面地研究各类资源之
间的配合关系。 其次,多数研究以供能成本和可再
收稿日期: 2020-11-25
基金项目: 国家电网公司科技项目(5400-202028111A-0-0-00)
作者简介: 罗首权(1994-) , 男, 云南籍, 硕士研究生, 研究方向为综合能源系统运行优化;
调度资源及其能量流动关系如图 1 所示。 针对传统
冷热电联供系统以热定电或以电定热的运行模式固
定、调节性能较差的问题,通过在冷热电分布式能源
站内建设蓄热装置,围绕燃气轮机和余热锅炉输出
的电力与热力资源构建“ 能源缓冲器” ,实现三联供
图 2 双层优化模型示意图
Fig.2 Schematic diagram of bilevel optimization model
ïQ
î steam,whb( t) ≤ Q steam,whb max
3 运行优化模型
3. 1 上层优化模型
3. 1. 1 优化目标
上层优化目标为能源供应商供能成本最小,其
中风电和光伏成本主要包括投资成本、运行维护成
本和财务费用 [14,15] 三个部分,这些成本属于固定成
本,几乎不受运行状态的影响,本文研究中忽略风电
部电源输入功率、冷热电联供机组的发电功率、储能
系统的充放电功率、向柔性负荷供电功率,以及蓄热
装置的蓄热、释热功率,并将系统总供电功率发至下
层,作为下层优化的参考值。 在充分消纳可再生能
源的同时,也要防止其向输电网倒送功率。
在下层优化中,以用户日前负荷预测为输入,并
以上层优化供电功率为参考,以自身用电满意度最
(6)
式中,P mt min 和 P mt max 分别为微型燃气轮机在安全稳
城市能源消耗层次分析与优化
城市能源消耗层次分析与优化随着城市化进程的加快，城市能源消耗的问题已经成为了一个全球性的难题。
现在，越来越多的城市开始重视和优化其能源消耗，以保证城市的可持续发展。
本文将探讨城市能源消耗层次分析和优化方法，以帮助城市解决这个难题。
一、城市能源消耗的层次城市能源消耗的层次可以分为三个层次：结构层次、技术层次和行为层次。
1. 结构层次结构层次指城市能源体系的结构和构成，主要由能源供应和利用方式组成。
城市能源供应主要来自电力、燃气、热力等方面，而城市能源利用方式主要包括建筑能耗、交通能耗等。
2. 技术层次技术层次指城市能源利用的技术，主要包括新能源利用、节能降耗技术等，这是城市能源消耗优化的重要手段。
3. 行为层次行为层次指城市居民、企业和政府在能源利用过程中的行为方式，包括消费行为、生产行为、政策等，这是城市能源消耗优化的重要基础。
二、城市能源消耗的优化1. 结构优化通过调整城市能源体系的结构和构成，减少对某些能源的过度依赖，从而实现能源消耗的优化。
例如，可以加强城市用电的监管和管理，推广使用节能灯等，以减少用电量和电耗。
2. 技术优化城市能源利用的技术优化是实现城市能源消耗优化的重要手段。
可以采用新能源技术，例如太阳能、地热能、风能等，以减少对传统能源的依赖。
同时，可以推广使用节能技术，例如采用高效灯具、电器等，降低能源消耗。
3. 行为优化城市能源消耗的行为优化是实现城市能源消耗优化的重要基础。
可以从居民、企业和政府三个方面入手，采取不同的措施，例如鼓励居民使用公共交通工具，引导企业加强能源管理，制定科学合理的能源政策等。
三、结论城市能源消耗的层次分析和优化方法可以帮助城市实现尽量少消耗能源，保证城市的可持续发展。
目前，全球正积极推进城市能源消耗的优化工作，希望在不久的将来城市能够实现能源消耗的可持续发展。
基于层次分析法的低碳经济评价指标体系构建
科技 圈向 导
◇ 系构建
遁 展
（ 南 师 范大 学 商 学 院 湖南 湖
长沙
４０ ８ １ １０ １
【 摘 要】 低碳 经济是指在可持 续发展理念指导下 ， 通过技术创新 、 制度创新、 产业转型 、 新能源开发等 多种 手段 ， 尽可能地减 少煤炭石油等 高碳 能 源 消耗 ． 少温 室 气体排 放 ． 到 经济 社 会发 展 与 生 态环 境 保 护 双 赢 的 一种 经 济发 展 形 态。 本 文在 界 定低 碳 经 济 的发展 能 力 、 减 达 分析 其 关 键影响 因素的基础上 ． 出了低碳 经济发展水平的评价 指标体 系， 提 建立 了低碳经济发展 能力综合评价层次分析模 型， 综合评价与分析 了低碳 经 济发展水平。文章将主要从低碳 经济评价指标体 系的构建原 则、 评价指标体 系 架、 框 主要指标的解释和实证研 究几个方 面， 对近年来我国低碳 经济 发展 水平 进 行 研 究 ． 以推 进 我 国低 碳 经 济 的 发展
分析法将指标体系分成 目标层 、准则层 和指标层，整个指标体系是个 系统， 而每一个准则层也是一个完整的子系统 。这样就可以采用德 尔 菲法先确定准则层对整个指标体系 目标的贡献度 。 同样针对每个具体 指标对其所属 的准则层 的贡献度（ 重） 权 也采用德 尔菲法进行 ， 通过分 层赋值确定各 个准则层 、各个指标的权蚕， 权重值确定后 指标体系也 自然建立。 １ ． 据 的 收 集及 标 准化 处 理 ． １数 ２ 现社 会 可 持 续 发 展 首先是对我 国近几年来的数据进行 收集 ． 下表为指标体 系中各指 低碳经济将逐 步成为全球意识形态 和国际 主流价值观 ． 以其独 它 对于正向指标采 用公式 Ｚ＝ＸｉＸ ｎ／ ｍａ－ ｍｉ）反 ｉｆ － ｍｉ）Ｘ ｘ Ｘ ｎ， （ 特 的优势和巨大 的市场 已经成为世界经 济发展的热点。 一场以低碳经 标的原始数据 ， ｉ ｘ 一 ｉ（ｍａ— ｍｉ） ／ 济为核心的产业革命 已经 出现 ． 低碳 经济不但是未来世界经济发展结 向指标则采用公式 ｚ＝ｆｍ Ｘ）Ｘ ｘ Ｘ ｎ来对数据进行 无量纲 构 的大方 向． 已成 为全球 经济新的支柱之一 ． 更 也是 我国 占据世界经 化 处 理 ． 表 ２ 如 济竞争制高点的关键 中国作为一个高耗能国家 ． 发展低碳经济 已经 表 ２ 原 始 数 据 及标 准 化 数 据 是 一 种 经 济 发 展 模 式 的必 然 选 择 意 味 着 能 源 结 构 的 调整 、 业 结 它 产 指标 原 始 数据 标 准化 数 据 构 的调整以及技术 的革新 ， 中国走可持续发展道路 的重要途径 。因 是 ２０ ０ ５ ２ ０ ０ ６ ２ ７ ００ ２ ０ ０ ８ ２ ０５ ０ ２ ６ ００ ２ Ｄ ０ ７ ２ ０ ０ ８ Ｘ １ １ １４ １ ２１ ｌ ７２ １ ４Ｓ ０ ０１ １ ２ １ ０５４ ３ 此． 我们有必要对 中国现 阶段所具 备的低 碳发展能力做 出评估 ， 以便 ｘ ＿ １ ０８ １ ０２ １５ ４ ＿ ｉ ５０ ０１ ５ １ ０ １ ０９３ ２ 为 我 国将 来 低 碳 经 济 的 发展 提供 坚 实 的 依 据 和基 础
新能源消纳或将开启“合理利用率”新时代
264杨道辉：关于新形势下发电企业电力营销工作的思考技术手段也会日益丰富和完善。
跟踪我国电力辅 助服务市场开展情况.研究发电企业提供有偿辅 助服务的方式方法，多元化营销产品。
4结语在电力市场中，电站投资能否顺利回收并获得合理回报，关键在于电力营销。
随着电力市场 化改革的不断深人推进，发电企业电力营销工作 将越来越重要。
在电力市场由卖方主导转变为买 方主导的过程中，为取得更大的进步和发展，发电 企业必须要深刻认清面临的形势.快速转变电力 营销观念，不断完善电力营销体系，提升电力营销 能力，开拓创新，提升自身的竞争力，打造强有力 的营销队伍，主动适应新形势下电力市场化发展的需要。
参考文献：[1] 杜文娟.谢胜祥.基于层次分析法的电力营销项目立项决策研究[J].电力与能源，2018, 3(5): 717-721.D U W e n j u a n,X IE Shengxiang. Research o n p o w e r m a rketing project approval decision m a k i n g based o n A H P[J]. P o w e r^ Ene r g y.2018, 3(5)：717-721.[2] 谷万江，金宇坤，李增.等.新形势下电力市场营销体系问题研究和探讨[J].农业经济，2019(2):143-144.G U Wanj i a n g.J I N Y u k u n,LI Zeng. et al. Research anddiscussion o n p o w e r marketing s y s t e m under n e w situation[J3- Agricultural E c o n o m y,2019(2)：143-144.[3] 黄根.陆引芳.电力营销中用电检査及反窃电技术研究[J]•电力与能源•2019, 40(5):616-618.H U A N G G e n,L U Yinfang. Research o n electricity inspection a n d anti-stealing technology in electric p o w e rmarketing[J]. P o w e r E n e r g y，2019，40(5):616-618. [4] 曾鸣•赵建华，刘宏志，等.智能电网环境下电力营销智能化体系研究[J].华东电力，2012, 40(5): 703-707.Z E N G M i n g*Z H A O Jianhua. L I U H o n g z h i,et al. R esearch on intelligent s y s t e m of electric p o w e r marketingunder smart grid environment [J ]. East Ch i n a ElectricP o w e r,2012, 40(5)：703-707.收稿日期=2020-12-15(本文编辑：杨林青）电力简讯新能源消纳或将开启“合理利用率”新时代2021年3月30日，国家能源局电力司司长黄学农在回应如何保障新能源消纳问题时，提到“要科学制定新能源合理利用率目标”这一举措。
以辩证思维分析新能源发展问题
以辩证思维分析中国的新能源发展摘要：“能源，环境，发展”是当今人类面临的三大主题。
能源产业是一个国家举足轻重的支柱产业。
我国与其他国家一样也面临着能源问题，在经济增长的过程中遇到了极大的阻力，同时严重的环境污染现状也冲击着我国的经济发展。
19世纪80年代人们发现“新能源”这块新大陆的时候，就像抓住一根救命稻草一样渴望而又急切，疯狂地进行新能源建设，把新能源看成解决我国能源问题的唯一途径。
但是，自然辩证法中认为事物具有两面性，辩证思维也主张以对立统一的视角看问题，新能源的发展同样也存在着利弊两方面问题。
风电是一种清洁能源，但是否为“垃圾电”的争论络绎不绝；核电的高效大家有目共睹，但日本福岛核电站事故应该引起我们高度重视。
作为新能源领域的求学者，我们不能盲目地跟从社会舆论以及普遍思想，我们更应该以理性、对立统一的视角和辩证思维看待新能源发展问题。
本文就新能源发展问题与自然辩证法中辩证思维紧密结合起来，在科学技术层面讨论新能源技术的利弊，同时也从哲学层面分析新能源发展的本质问题。
对于科技，理性而全面的以辩证思维分析才能使科技始终在人类的掌控之下，使新能源更好地服务于人类。
关键词：自然辩证法，自然观，新能源，核能，风能，理性发展一、辩证思维1.1辩证思维的含义辩证思维，即辩证逻辑的研究对象，是指人们通过概念、判断、推理等思维形式对客观事物辩证发展过程的正确反映，即对客观辩证法的反映。
辩证思维最基本的特点是将对象作为一个整体，从其内在矛盾的运动、变化及各个方面的相互联系中进行考察，以便从本质上系统地、完整地认识对象。
辨证思维指的是一种世界观。
世间万物之间是互相联系，互相影响的，而辨证思维正是以世间万物之间的客观联系为基础，而进行的对世界进一步的认识和感知，并在思考的过程中感受人与自然的关系，进而得到某种结论的一种思维。
辩证思维的实质就是按照唯物辩证法的原则，在联系和发展中把握认识对象，在对立统一中认识事物。
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基于层次分析法的新能源消纳利用能力
优化模型研究
山西省清徐县 030400
摘要：新能源发电技术一直以来被认为是我国解决能源危机问题的出路。
然而, 利用新能源技术所发的电能总是存在着与电网参数不匹配的问题, 造成无法
并网或并网能力低下。
储能系统的出现对解决新能源发电并网问题起到了积极的
作用。
进一步推动了新能源发电应用方案的普及和推广, 并有效地解决了分布式
能源集中调配的问题, 使得新能源发电并网能力发生了质的飞跃。
关键词：新能源；储能
一、储能技术介绍
(一) 超导储能技术。
利用超导体制成的线圈通过合理的布局来储存磁场能量所组成的储能系统就
是超导储能系统。
由于其所采用的核心技术是超导体, 故其可以实现在功率传输
时不进行能源形式的转化, 可极大提升功率转化效率, 提高电能的利用率[1]。
其电能储备能力也相当大, 可以满足电网系统的实时大容量的能量交换, 其应用
意义相当巨大。
但由于其造价较高, 在实际应用中尚未全面推广。
若后续通过技
术演进降低成本后, 运用该技术搭建储能系统应用于新能源发电领域将彻底改变
电能并网难的局面。
(二) 超级电容器储能技术。
随着超级电容的出现, 传统的电容器储能技术又进一步得到了技术优化。
超
级电容器是基于电化学中的双电层理论运用合适的材料进行结构优化而开发出来的, 其较普通电容器具有更强的储能能力。
由于其电极表面可形成双电荷层来进
行充电, 故其能够提供更加强大的脉冲功率, 这对于储能系统来说是非常有利的。
在新能源发电过程中, 一旦出现了电压跌落或者瞬间出现大量的干扰杂波时, 超
级电容储能系统可以很快做出响应, 保持住电能质量有效保证接入电网中的电能
水平[2]。
(三) 电化学储能技术。
铅酸电池一直以来因其大容量及高效的储能效果, 一直以来在备用电源部署
场合得到广泛的应用。
随着电化学技术的发展和更新, 锂离子电池、液流电池、
钠硫电池的出现不断提升着储能方面的各项技术指标。
其中的液流电池因其具备
着大规模储能的基因, 故在后期的发展和应用中潜力将不可限量。
二、新能源接入电网问题点
(一) 风电、光伏电压波动问题。
在风电和光伏发电项目中, 因其部署的分布性非常广, 且对于自然资源变化
带来的发电电压波动受影响程度较大, 故其成为了并入电网的一大问题点。
对于
风力发电系统来讲, 在风口必然存在风力大小及方向经常变化的情况出现, 通过
风力发电叶轮驱动发电机进行运转时, 就会使得发电机转动时快时慢, 这样发出
的电能电压时高时表现非常不稳定。
电压不稳定就不可以接入电网, 否则会影响
到整个电网的电能质量。
光伏发电同样存在着类似的问题, 因受到光照强弱程度
影响, 其电能转化后电压强弱也会出现不同程度的变化[3]。
(二) 干扰问题。
利用新能源进行发电过程中, 必然存在的问题还有就是干扰问题, 受到自然
环境中不稳定因素的影响, 如沙尘、雨雪、小型动物等对风电、光伏设备的干扰, 必然会对发电后的电能质量产生或多或少的影响。
这些干扰产生的杂波, 同样是
不能够送到电网中的, 否则会对整个电网产生很大影响。
故其在接入网前, 必须
经过有效的滤波整流处理。
(三) 电能输出过量或不足问题。
电能输出的多少与实际使用情况密不可分, 按需供电是整个发电系统综合调配的结果。
故当出现当前所发电量已经可以满足使用了, 而自然环境中仍可驱动风电、光伏设备进行工作时, 就会造成浪费或烧毁后级设备的情况。
同样的, 在急需用电时, 遭遇无风天气或阴雨天气造成风电、光伏系统无法有效提供电能的情况, 也会对后级的使用造成影响。
如何综合调配整个供需之间的矛盾, 是新能源发电接入网中的一个关键问题, 只有有效调配才能使得新能源发电发挥它的作用。
三、储能系统辅助新能源发电入网能力
储能系统作为协调新能源发电系统和电网系统的一个关键环节, 可以解决大量电网接入问题。
在广大的新能源发电领域, 均依靠配备储能系统提高了各系统的工作效率, 使得电能得到了有效利用。
(一) 电压波动补偿能力。
针对前面提到的电压波动问题, 可以通过在风能、光伏发电系统后端先接入储能系统, 通过储能系统将电能临时进行存储, 通过其中的一种稳压系统将电能保持稳定的电压进行输出。
将不稳定电能进行稳定的存储, 本身就是一个稳定电压很好的技术思路, 其实施难度也不会很大。
大量的实践应用中已经证明了这种布局方式的可行性, 其稳压效果相当显著。
使得电能的转化和有效利用能力得到了极大的提升。
(二) 干扰滤波能力。
储能系统的介入, 使得通过风电、光伏等新能源设备所转化来干扰极大的电能进行了先期存储。
所存储的电能或稳定于电池中, 或稳定于超导线圈中和电容器中。
此时的电能通过存储已经可以消除大量的杂波和干扰, 待这些电能再次释放时, 就可以通过直流与交流转化技术, 稳定输出电能。
目前运用的较多的还是电池储能系统, 该系统无论是造价方面还是储能效果方面都有着很大的优势。
在此基础上嵌入一些智能控制单元到储能系统中, 根据后级负荷变化的具体情况进行智能化的匹配动作, 能够为匹配电网、提升电能利用率提供更加有利的支持[4]。
(三) 优化能源利用能力。
储能系统不仅仅通过将新能源发电系统的后期电能进行处理, 以达到正常接入电网的效果, 还可以直接影响前级发电系统, 使得其可以更加稳定的工作, 在前期就在一定程度上保证所发电能的初步质量。
其原理是将发电系统多余的电能储存在储能系统中, 当后级电能需求增大时, 通过储能系统输出电能辅助前级发电系统运转, 保证输出更多电能。
或者当自然条件不能够驱使发电系统达到一定的转速进行工作时, 储能系统通过输出电能辅助其稳定在一定转速上, 有效保证所发电能可以接近电网并网时的电能质量。
通过这种方式, 可以很大程度上优化能源的转化利用程度, 对提升新能源发电系统并网效率起到积极作用。
(四) 调控能力。
储能系统在新能源发电并网系统中更重要的是在于其调控作用。
作为逐渐独立于新能源发电系统和电网系统的一个单元, 其更重要的是处理好两个系统之间的衔接问题。
电网系统因其基于统一的电能标准, 故对于频率、相位等参数均有着严格的规定。
然而, 新能源发电系统所产生的电能是不能立即满足的, 故储能系统作为之间的一个媒介, 其主要功能就是将所发电能储存后进行调控优化, 送入到电网系统中。
目前通用的技术还是先储存再转化, 利用储能系统来优化所发电能的质量, 这样再进行调控就更加容易, 且能够进一步提高整个系统接入电网的能力。
四、结语
综上所述, 在储能技术的推动下, 储能系统对解决新能源发电系统接入网问题起到了越来越关键的作用。
在过去发电系统直接调整后就接入电网的模式中所存在的接入能力问题, 可以通过储能系统进行有效的能力提升。
这对于当今新能源发电技术的推广及高效利用有着非同一般的意义, 将在一定程度上彻底颠覆传统的并网模式。
后续随着储能技术的进一步优化发展, 必将有一套更加高效的储能系统实现新能源发电系统与电网系统的无缝连接。
参考文献
[1]湖泽春, 丁华杰, 宋永华, 等.能源互联网背景下储能应用的研究现状与展望[J].电力建设, 2016, 37 (8) :8-17.
[2]王湘艳, 张磊, 杨立滨, 等.储能系统对间歇式新能源电站并网特性的影响分析[J].电网与清洁能源, 2016, 32 (9) :107-111.
[3]王金星, 李明明, 刘青.基于储能系统交互的新能源发电和负荷波动柔性控制策略研究[J].黑龙江电力, 2017, 39 (5) :387-391.
[4]刘佳楠, 熊宁, 朱文广, 等.电力市场环境下风光储能联合运行优化策略[J].电力科学与技术学报, 2017, 32 (1) :11-15.。