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综合能源系统(integrated energy system,IES)可以满足园区冷、热、电等多种能源互补的需求,实现多能耦合,进一步提升能源的利用效率。但伴随光伏和风电等可再生能源发电设备的广泛接入,其不确定性和间歇性使得综合能源系统供给灵活性降低、运行风险增大,不能有效提升可再生能源的使用效率。以系统运行成本、碳排放惩罚成本最小为目标,分析了冷热电联供对系统运行效率的影响,同时引入模糊C均值-聚类综合质量法(FCM-CCQ)对风电及光伏的出力场景进行聚类分析,运用条件风险价值 ...
张萌萌, 董军
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罕见低温天气可能导致大规模风电机组非计划停运,威胁电力系统的可靠安全运行。研究低温天气对风力发电停运容量影响的时空规律,对于未来高比例甚至100%可再生能源电力系统的发展,具有重要意义。以风力发电机组的设计运行温度下限为阈值,关注低于阈值的低温天气。结合全国2481个地面气象站点历史48年(1970—2017年)的日气温观测数据及国家电网有限公司经营区的实际风电场分布数据,从发生频率、持续时间、反复穿越阈值次数、影响国土面积、风电停运容量等指标,对中国区域低温天气及其对风力发电的影响进行了统计分析 ...
孙荣富+4 more
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基于CGE模型的全球能源互联网经济社会效益分析——以中国及其周边地区为例 [PDF]
在探讨构建全球能源互联网(global energy interconnection, GEI)的议题中,定量分析GEI的经济影响是一个重要却缺乏研究的领域。为此,采用可计算一般均衡模型(computable general equilibrium, CGE)量化分析构建GEI对中国及周边地区的经济影响。基于GTAP-E模型,利用GTAP-power数据库将电力部门拆分为化石能源发电、水电、风电、太阳能发电、其他发电和输配电。模型采取MOANSH动态机制,结合国际能源署(International ...
冯晟昊+6 more
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电力需求增长和负荷灵活性提升视角下的风光资源密集地区可再生能源消纳研究 [PDF]
中国风、光资源密集地区与电力负荷集中地区的不匹配为可再生能源大规模发展后的消纳问题带来重大挑战,“双碳”目标下,如何促进可再生能源消纳已成为中国能源结构转型亟需解决的问题。从增加电力需求和提升负荷灵活性的创新视角出发,以内蒙古自治区为例探究风、光资源密集地区可再生能源消纳情况、形成原因及其破解思路。研究发现,2030年,内蒙古可能产生约2000亿kWh弃风弃光量;经济发展、人口规模、第二产业与第三产业发展、居民供暖等是内蒙古电力需求增长的主要驱动因素 ...
张雷, 刘琦, 赵晓丽, 高瑀
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基于数据驱动的电-热综合能源系统两阶段鲁棒备用优化 [PDF]
构建以多能耦合为特点的综合能源系统是增强能源系统运行灵活性、提升可再生能源消纳能力的有效途径。考虑到居民、工业用户的供热(冷)需求,电-热耦合已成为中国综合能源系统的主要形态之一。为应对新能源发电、负荷等不确定性,在制定调度计划时通常配置一定比例的备用容量,以提升电力系统运行灵活性。提出了一套面向电-热综合能源系统的两阶段鲁棒备用容量优化框架。构建适合的不确定性模型是电-热综合能源系统鲁棒备用优化的研究基础。相较于传统的鲁棒备用优化,构建了一种数据驱动的超平面不确定集合 ...
李英俊+7 more
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从虚实两方面概述了平行电池的概念、框架、方法与应用。平行电池是基于 ACP 方法的平行智能在电池与相关能源领域中的应用。实际电池系统和与之对应的虚拟空间中的人工电池系统平行运行、虚实互动,物理空间映射于虚拟空间,人工电池系统描述、预测、引导实际电池系统,虚实闭环,迭代优化,实现智能生态电池与能源系统管理新模式。
王飞跃, 蒋怀光
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电转气技术(power to gas,P2G)是实现中国可再生能源大规模消纳的潜在方案,其核心电解技术按照工作温度可划分为低温与高温电解两类,其中高温电解电池具有转换效率高、转换产物丰富以及支持可逆运行等优势,是未来能源与电力系统中极具吸引力的规模化储能技术。文章主要从电池结构、转换模式、系统接入等方面介绍高温电解技术的特点及其在电力储能中的潜在应用。电池结构方面,新兴的扁管式结构兼具了板式与管式的结构优点;转换模式方面,高温电解池可单独制取H2或CO,也可共电解直接合成CH4;系统接入方面 ...
邢学韬+7 more
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从灵活性平衡视角的高比例可再生能源电力系统形态演化分析 [PDF]
中长期电力系统愿景及其演化规律的分析是指导行业发展的重要前导性研究,尤其在中国提出2060年前实现温室气体净零排放的新目标背景下,如何加速可再生能源的发展成为焦点。在评述国际未来电力系统发展愿景的基础上,总结未来电网演化的特征,研判驱动力的变化;并基于以上宏观趋势分析,提出了一种考虑灵活性平衡的全局灵敏度方法,考虑影响演化路径的多重不确定性因素,抽样形成海量样本进行电力系统演化模拟,以中国西北电网为例分析了中国高比例可再生能源发展的演化路径。
鲁宗相, 李昊, 乔颖
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面向新能源多业务场景的大数据平台构建关键技术与应用 [PDF]
随着风能、光能等可再生能源的大规模高比例接入,新能源数据呈现爆发式增长。电源侧、电网侧与监管侧都提出了基于新能源大数据融合的多业务场景需求,但新能源运行数据海量多源异构、数据孤岛、智能化水平不高,对跨部门应用提出了巨大挑战。在分析新能源大数据应用面临的技术挑战后,从数据融合、智能计算、应用服务三个方面阐述了新能源大数据平台的功能架构,提出了面向电网公司、新能源运营商等不同业务对象的关键技术,根据所提出平台架构与关键技术,构建了基于某区域新能源大数据的应用平台。实际应用效果表明:融合电网 ...
王阔, 刘辉
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基于随机生产模拟的火电机组深度调峰提升新能源消纳能力评估方法 [PDF]
中国许多地区已经开展火电机组深度调峰辅助可再生能源消纳的试点工作,但基于场景的时序模拟方法在分析其调峰效果时受到各类不确定因素影响,难以覆盖所有的运行场景,导致中长期评估结果准确性不高。因此,时序方法不适用于缺少详细时序数据的电源容量规划。为此基于随机生产模拟方法,面向规划应用提出了一种火电深度调峰提升系统可再生能源消纳效果的评估方法。该方法建立了包括非供热火电机组、热电联产机组和风电等电源在内的供给侧概率模型,分析了在不同火电深度调峰方式下,系统负荷、可再生能源发电的概率特性变化 ...
马彦宏+4 more
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