摘要：中國北方地區(qū)存在高比例的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，受冬季采暖負(fù)荷制約，調(diào)節(jié)能力有限，引發(fā)冬季棄風(fēng)問題，增加電儲能和儲熱設(shè)備是提高熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組調(diào)節(jié)能力的重要手段。研究在電力輔助服務(wù)市場環(huán)境下的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組與電儲能、儲熱設(shè)備的協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行方法，分別建立以電儲能設(shè)備和熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組調(diào)峰效益最大和蓄熱效益最大為目標(biāo)，考慮棄風(fēng)最大化消納、系統(tǒng)供熱需求以及熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組、電儲能和儲熱設(shè)備運(yùn)行約束的分級協(xié)調(diào)優(yōu)化模型。系統(tǒng)仿真測試表明：所提方法能夠協(xié)調(diào)優(yōu)化電儲能和儲熱裝置的運(yùn)行，充分利用儲熱設(shè)備的多日調(diào)節(jié)能力，提高系統(tǒng)在電力市場中的運(yùn)行收益，有效減少棄風(fēng)。研究結(jié)果對解決當(dāng)前電力市場環(huán)境下北方地區(qū)的冬季棄風(fēng)問題具有一定價值。
結(jié)論：本文構(gòu)建了基于電儲能-熱電分級協(xié)調(diào)優(yōu)化的棄風(fēng)消納優(yōu)化策略，提高電熱儲能聯(lián)合系統(tǒng)在多日的調(diào)節(jié)能力，促進(jìn)棄風(fēng)消納。主要結(jié)論如下。
通過電儲能和熱儲能的分級優(yōu)化，區(qū)分電、熱能量品質(zhì)的差異，能夠協(xié)調(diào)優(yōu)化電儲能和儲熱運(yùn)行，充分利用儲熱設(shè)備的調(diào)節(jié)能力，為熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組提前預(yù)留調(diào)峰空間，消納更多的棄風(fēng)，增加調(diào)峰效益。與不考慮儲熱效益的單層優(yōu)化模型相比，本文所提方法能夠提升風(fēng)電消納量8.4%，提高系統(tǒng)利潤13.6%。
通過增加熱電聯(lián)產(chǎn)配置的儲熱設(shè)備容量，能夠增加其多日棄風(fēng)消納電量，但是系統(tǒng)成本會相應(yīng)增加，系統(tǒng)中存在經(jīng)濟(jì)性和清潔性協(xié)調(diào)最優(yōu)下的蓄熱容量值。在本算例系統(tǒng)中，蓄熱容量2 000 MW·h是獲得調(diào)峰效益的最優(yōu)點(diǎn)。蓄熱容量為3000 MW·h是增加消納棄風(fēng)電量的拐點(diǎn)。當(dāng)棄風(fēng)消納的深度調(diào)峰價格大于100元/（MW·h）時，深度調(diào)峰利潤大于0，且隨著價格的增加而增加，與現(xiàn)行輔助服務(wù)市場價格相比，具有經(jīng)濟(jì)可行性和競爭力。
引文信息
楊玉龍, 李湃, 黃越輝, 等. 面向棄風(fēng)消納的電儲能-熱電分級協(xié)調(diào)優(yōu)化方法[J]. 中國電力, 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.
