可調(diào)度風(fēng)光出力的混合儲能系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、作為兩種最主要的綠色新能源，風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電近年來在全球范圍內(nèi)得到了大力推廣及應(yīng)用。為了緩解此類可再生能源接入對電網(wǎng)造成的影響，尤其是解決穩(wěn)定性、調(diào)度性及安全性等難題，人們提出了各類方案和措施。在眾多解決方案中，能量存儲系統(tǒng)是被學(xué)者反復(fù)論述的一類方案。傳統(tǒng)上，抽水蓄能是最為常規(guī)的實現(xiàn)大規(guī)模能量存儲的一種儲能技術(shù)，它在當(dāng)今社會已經(jīng)獲得了成功的商業(yè)化應(yīng)用。不過，抽水蓄能有其自身的局限性----它受到嚴(yán)苛的地理條件制約，只能于部分可行的地

2、區(qū)采用。時至今日，更多的新型儲能技術(shù)不斷涌現(xiàn)，如鋰離子電池、全釩液流電池、鈉硫電池、超級電容等電化學(xué)儲能技術(shù)。這些新興的儲能解決方案不斷推進電網(wǎng)的建設(shè)及高級儲能技術(shù)的發(fā)展，也使得儲能技術(shù)在一定程度上成為了智能電網(wǎng)技術(shù)研究的新領(lǐng)域。電化學(xué)電池技術(shù)能量密度較高，常作為長時間尺度儲能技術(shù)使用；超級電容功率密度高但能量密度較低，常被作為短時間尺度儲能技術(shù)使用，可見各類儲能技術(shù)在應(yīng)用上仍有側(cè)重點。對于各類實際工程，單一介質(zhì)的儲能系統(tǒng)尚無法滿足所有

3、情形，于是，混合型儲能系統(tǒng)的概念被學(xué)者和工程人士提出。在當(dāng)前國內(nèi)智能電網(wǎng)示范工程中，混合型儲能方案已逐漸占據(jù)了主流。所以，研究混合型儲能技術(shù)，解決混合型儲能系統(tǒng)的成本、性能、配置優(yōu)化和設(shè)計問題具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文首先分析國內(nèi)外儲能示范工程，研究其主要儲能介質(zhì)和裝配容量，進一步研究其系統(tǒng)組成。然后，分析當(dāng)前儲能技術(shù)和方案并找出其優(yōu)缺點。接著，對儲能系統(tǒng)成本的影響因子展開了研究，并探討了混合儲能系統(tǒng)及各儲能介質(zhì)化學(xué)屬性，將爬

4、坡率視作儲能系統(tǒng)成本計算第一個影響因子，引入Copula函數(shù)分析風(fēng)電功率和光伏功率相關(guān)性并將之假定為第二個影響因子，給出緩沖功率控制算法和儲能系統(tǒng)成本估算公式，再以積分法計算電池儲能和超級電容儲能系統(tǒng)容量，從而研究儲能系統(tǒng)成本與風(fēng)光出力相關(guān)性和最優(yōu)爬坡率的關(guān)聯(lián)。以上具有創(chuàng)新性的研究工作將使得混合儲能系統(tǒng)在國內(nèi)進一步推廣具有可行性。研究表明：混合儲能系統(tǒng)的建設(shè)成本，不但取決于儲能介質(zhì)的性能本身，還受到風(fēng)光電出力相關(guān)性、地理氣象、環(huán)境空間等