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研究人员开发抽水蓄能调度和管理模型

来源:Renewable Energy World 作者: 转译:石雪杰 袁泉 部门:/企业发展部 摄影作者: 发布时间: 2023-10-11

随着抽水蓄能作为将可再生能源整合到电力生产和供应链中的一种手段,在未来几年内不断增值,需要一种方法来优化这一资产的调度和管理。

西班牙萨拉戈萨大学和阿塔拉亚大学的研究人员说,“在目前可再生能源比例较高的电网中,使用抽水蓄能是至关重要的,因为它可以优化发电能源的使用,并可能减少多余的能源排放。此外,它可以取代依赖天然气进口并产生高二氧化碳排放的热电联产厂,作为发电厂的备用系统将电力供应与可再生能源相结合。”

因此,他们建模并应用了并网光伏和风力发电厂与可逆泵机组相结合的最佳小时管理模型,以最大限度地提高能源系统的月度运营利润并满足电力需求。

这项研究的结果已发表在《储能杂志》上。

研究人员表示,抽水蓄能将为电力生产和供应链的每个环节增加价值。这些系统的发展对于改善可再生能源的整合和避免对天然气或石油等化石燃料来源的依赖至关重要。

技术经济调度模型是一个混合整数优化问题。为了评估所提出的模型,将其应用于西班牙的案例研究系统,并获得了全年的结果。与没有储能系统的系统相比,可再生能源和抽水蓄能的结合降低了27%的能源成本,从而减少了对能源的依赖,以满足所需的电力需求。

这项研究的主要发现是:

该模型最大限度地利用了风能和太阳能资源。一年中有一半的月份,70%以上的电力需求由随机可再生能源和水力发电来满足,从而减少了对电网的依赖。

抽水蓄能(PHES)是电力系统管理的关键组成部分。与电力系统安全运行相关的电网技术限制可能会在大量可再生能源发电的几个小时内导致拒绝或削减。这种类型的存储可以减少这些情况。

通过将一个或多个可再生能源与存储系统相结合,该设施除了提高效率和使发电曲线变平之外,还获得了效益管理能力。

与没有存储系统来满足所需电力需求的情况相比,光伏和风能以及PHES集成将在电力市场上使购买能源成本降低27%。

存储系统避免了弃能的风险,因为已经验证,在PHES风电-光伏模型中,使用了可再生发电厂每小时产生的最大能量,若在没有存储的情况下,年风电发电量减少17%,光伏发电量减少8%。

应进一步研究将可变效率纳入可逆式水泵水轮机机组的运行范围,因为可变效率值的假设可能会进一步提高评估的准确性。

据介绍,研究结果证实,储能在能源转型中发挥着关键作用,以确保可再生能源发电份额更高的电力系统安全稳定运行。

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