中國儲能網(wǎng)訊：
01 考慮共享儲能參與零碳電力系統(tǒng)能量管理的意義？
隨著“雙碳”目標的提出，分布式可再生能源發(fā)電有望實現(xiàn)更大規(guī)模的發(fā)展。這將成為電力系統(tǒng)清潔低碳轉型的重要方向，同時也是能源和電力行業(yè)發(fā)展的關鍵領域。然而，可再生能源的間歇性和不穩(wěn)定性給電網(wǎng)供需平衡帶來了挑戰(zhàn)，導致電力系統(tǒng)內頻率和電壓的波動。儲能是提升電力系統(tǒng)靈活性以有效處理源荷隨機波動的重要手段。但儲能作為一種高成本資源，如何平衡微電網(wǎng)功率波動和提高儲能的利用效率成為至關重要的問題。共享經(jīng)濟的出現(xiàn)為提高資源使用效率提供了一種新的方法，該方法已廣泛應用于住房租賃和交通等領域。因此，結合共享經(jīng)濟和儲能，“共享儲能”的概念已經(jīng)提出，以解決儲能運營的高投資成本和運營困難的問題。共享儲能為降低用戶用電成本、提升儲能設備利用效率、促進可再生能源消納以及保障電網(wǎng)的安全和可靠運行提供了可行的解決方案。共享儲能通常指由一個公共儲能設備為多個用戶提供儲能服務的模式，其在實際場景中的成功應用需要行之有效的運營服務模式支撐。
能量管理策略的發(fā)展是能源共享領域的另一個重要問題。能量管理系統(tǒng)負責調度、管理和規(guī)劃能量共享系統(tǒng)，確保其各個模塊之間的協(xié)調經(jīng)濟運行。值得注意的是，能量管理策略的制定與能源共享機制的提出密切相關。目前，對于共享儲能的研究主要集中在共享儲能的配置及運營服務模式方面，而對共享儲能參與應用系統(tǒng)的能量管理，則鮮有涉及。為此，本文提出了含共享儲能的低碳電力系統(tǒng)能量管理框架。
零碳電力系統(tǒng)的能量共享框架中涉及多個參與主體，包括碳捕集發(fā)電廠、風力渦輪機、共享儲能商、產(chǎn)消者、需求響應以及普通電力用戶。其中，碳捕集電廠是對傳統(tǒng)火電機組進行改進的低碳發(fā)電方式，通過捕集和處理二氧化碳，達到減少系統(tǒng)碳排放的目的。共享儲能商與用戶之間存在兩種互動模式：儲能電池充放電模式和儲能設施線路租賃模式。在儲能電池充放電模式中，共享儲能商在不同時間段對儲能電池進行充放電操作，以滿足電能需求的多樣性。而儲能設施線路租賃模式則利用共享儲能的基礎設施，實現(xiàn)產(chǎn)消者之間的能量共享，優(yōu)化能源利用效率。這兩種模式在零碳電力系統(tǒng)中并行運作，以解決能源供應與需求之間的不匹配問題。在該框架中，每個參與者都通過網(wǎng)絡連接，在信息網(wǎng)絡和能源網(wǎng)絡的支持下，實現(xiàn)了高效的溝通和能源交換。這樣的通信和協(xié)作機制能夠確保能量共享的高效進行，從而使系統(tǒng)中的能源調度更為靈活，提高了電能供應的可靠性和能量利用率。同時，這種共享框架也促進了不同參與主體之間的合作與共建，推動了零碳電力系統(tǒng)的發(fā)展，并為可持續(xù)能源未來提供了可行的解決方案。
02 如何建立基于共享儲能的能量管理策略？
本文提出了一個關于零碳電力系統(tǒng)的兩階段決策過程。在日前階段，受限于參與主體數(shù)量較少以及缺乏共享儲能等參與者的情況，我們將研究重點放在了實時階段的能源共享管理策略上。在實時能源管理的決策過程中，本文充分考慮了系統(tǒng)結構和能源共享模型的關鍵因素?；诓煌墓蚕韮δ苣Ｊ?，考慮各個參與設備的運行成本，并在滿足各參與者的約束條件下，以最小化總成本為目標構建了最優(yōu)的能量管理策略模型。最后，采用MATLAB來求解混合整數(shù)規(guī)劃問題，并在圖1中展示了優(yōu)化問題建模的相應流程圖。
03 效果如何？
本文基于實際發(fā)電曲線和負荷進行仿真實驗模擬，并與不考慮共享儲能的情景進行了比較。算例結果表明：1）在場景2(含有共享儲能服務的場景)中，通過整合共享儲能設備，系統(tǒng)總成本降低了4328美元，相對于場景1(不含共享儲能服務的場景)而言，具有顯著的成本優(yōu)勢。2）在高峰負荷期間，共享儲能裝置通過放電將多余的電力輸送至碳捕集設備單元，從而成功減少系統(tǒng)的碳排放量達46.6%。這為系統(tǒng)的低碳化目標提供了強有力的支持。3）共享儲能設備的投入也能提高風電消納率，增強系統(tǒng)對風力發(fā)電的可接納能力。與此同時，共享儲能商通過充放電活動和租賃過程可以實現(xiàn)盈利，進一步推動了共享儲能商的商業(yè)模式發(fā)展。這些結果驗證了共享儲能在電力系統(tǒng)中的多重效益和潛力，為未來可再生能源和電力清潔轉型提供了實際的經(jīng)濟和環(huán)境效益依據(jù)。
