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        考慮風(fēng)電消納的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)多能互補(bǔ)優(yōu)化方案對(duì)比分析

        2022-12-09 08:57:04張啟蒙蔣振國(guó)李貴浩許真
        浙江電力 2022年11期
        關(guān)鍵詞:燃?xì)廨啓C(jī)余熱時(shí)段

        姜 濤,張啟蒙,蔣振國(guó),李貴浩,許真

        (1.國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司市北供電分公司,重慶 401147;2.國(guó)網(wǎng)天津市電力公司城東供電分公司,天津 300250;3.內(nèi)蒙古電力集團(tuán)有限責(zé)任公司呼和浩特供電公司,呼和浩特 010010;4.國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司麗水市蓮都區(qū)供電公司,浙江 麗水 323000;5.國(guó)網(wǎng)四川省電力公司蒼溪縣供電分公司,四川 廣元 628000)

        0 引言

        “雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)下,構(gòu)建以新能源為主體的新型能源系統(tǒng)迫在眉睫。RIES(區(qū)域綜合能源系統(tǒng))通過(guò)風(fēng)、光、天然氣、地?zé)岷涂諝饽艿榷喾N能源進(jìn)行多能互補(bǔ)耦合供能,有效提升了用能效率并降低能源轉(zhuǎn)換過(guò)程中的污染排放,從而助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)[1-3]。然而,隨著RIES 中可再生能源裝機(jī)容量占比不斷提高,冬季CCHP(冷熱電聯(lián)供)機(jī)組“以熱定電”運(yùn)行模式導(dǎo)致的棄風(fēng)問(wèn)題日益突出[4]。如何實(shí)現(xiàn)供暖季風(fēng)電綠色能源的有效消納,成為現(xiàn)階段的研究重點(diǎn)。

        多能互補(bǔ)是依據(jù)供能側(cè)各類能源利用條件和用戶端各類負(fù)荷需求信息,采用風(fēng)、光、氣等多種能源互為補(bǔ)充協(xié)調(diào)供能,以緩解單一能源供需矛盾,從而有效應(yīng)對(duì)可再生能源消納問(wèn)題[5]。目前利用多能互補(bǔ)以提升RIES風(fēng)電消納的研究多集中于電-氣多能互補(bǔ)和電-熱多能互補(bǔ)層面。

        P2G(電轉(zhuǎn)氣)是將電能轉(zhuǎn)換為氣體燃料的技術(shù),通過(guò)其消納棄風(fēng)并耦合轉(zhuǎn)換為易于存儲(chǔ)與運(yùn)輸?shù)奶烊粴?,能夠?qū)崿F(xiàn)RIES 電-氣多能互補(bǔ),從而提升系統(tǒng)可再生能源消納能力與運(yùn)行效益。文獻(xiàn)[6-7]基于P2G 工作原理,闡述了電-氣互聯(lián)系統(tǒng)建模理論與求解方法。文獻(xiàn)[8]建立了P2G參與優(yōu)化運(yùn)行的電-氣互聯(lián)系統(tǒng)低碳調(diào)度模型,有效提升了系統(tǒng)風(fēng)電消納水平。文獻(xiàn)[9-10]考慮P2G 運(yùn)行特性,建立了電-氣互聯(lián)系統(tǒng)P2G 容量規(guī)劃模型。上述文獻(xiàn)圍繞P2G 進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)度、容量規(guī)劃研究,但均忽略了P2G 反應(yīng)過(guò)程中的強(qiáng)放熱特性,從而造成余熱資源嚴(yán)重浪費(fèi)。

        在電-熱多能互補(bǔ)層面,利用電制熱設(shè)備將棄風(fēng)電能耦合轉(zhuǎn)換為調(diào)峰熱源以降低CCHP 機(jī)組熱電耦合發(fā)電功率,能夠應(yīng)對(duì)系統(tǒng)風(fēng)電消納困局[11]。常見(jiàn)電制熱裝置包括電鍋爐、熱泵等,其中熱泵憑借高能效、無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn),已成為“雙碳”目標(biāo)下電-熱轉(zhuǎn)換的重要方式。文獻(xiàn)[12]引入ASHP(空氣源熱泵)參與優(yōu)化調(diào)度,通過(guò)解耦能量約束提高系統(tǒng)風(fēng)電消納能力。文獻(xiàn)[13]面向分布式能源供應(yīng)系統(tǒng),采用改進(jìn)粒子群算法求解含ASHP的優(yōu)化調(diào)度模型,促進(jìn)風(fēng)電并網(wǎng)消納。文獻(xiàn)[14]以商業(yè)園區(qū)為研究對(duì)象,針對(duì)酒店用戶采用ASHP替代燃?xì)忮仩t進(jìn)行供熱,通過(guò)電-氣能源替代來(lái)提升系統(tǒng)風(fēng)電消納能力。上述文獻(xiàn)針對(duì)ASHP電-熱多能互補(bǔ)特性進(jìn)行研究,但忽略了環(huán)境溫度對(duì)ASHP 制熱能效的影響,并且未對(duì)電-氣、電-熱多能互補(bǔ)方案優(yōu)選性進(jìn)行分析。

        綜上所述,本文針對(duì)RIES多能互補(bǔ)優(yōu)化方案進(jìn)行研究,分別建立計(jì)及反應(yīng)余熱回收利用的P2G 電-氣多能互補(bǔ)模型、考慮環(huán)境溫度影響的ASHP變工況運(yùn)行電-熱多能互補(bǔ)模型。通過(guò)優(yōu)化軟件CPLEX對(duì)建立的各類多能互補(bǔ)模型求解,并從經(jīng)濟(jì)性、棄風(fēng)率、綜合能效等方面對(duì)比仿真結(jié)果,分析多能互補(bǔ)方案的優(yōu)選性。

        1 多能互補(bǔ)RIES調(diào)度架構(gòu)

        EH(能量樞紐)是RIES 抽象化的表現(xiàn)形式,包含多能源形式輸入、多類型負(fù)荷輸出和能源耦合轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)[15]。優(yōu)化配置EH設(shè)備類型能夠有效提升RIES 綜合效益。本文采用EH 對(duì)RIES 能源輸入、轉(zhuǎn)換、分配進(jìn)行分析,同時(shí)由于P2G和ASHP作為系統(tǒng)內(nèi)部能源耦合設(shè)備,并未直接參與能源輸入輸出轉(zhuǎn)換,因此引入P2G和ASHP矩陣對(duì)EH進(jìn)行補(bǔ)充。含P2G和ASHP的EH數(shù)學(xué)模型為:

        式中:Pin為能源輸入矩陣;Pout為負(fù)荷需求矩陣;C為能源耦合轉(zhuǎn)換矩陣;PP2G和PASHP分別為P2G和ASHP對(duì)EH的補(bǔ)充矩陣。

        1.1 計(jì)及反應(yīng)余熱再利用的P2G電-氣多能互補(bǔ)模型

        含P2G 的RIES 電-氣多能互補(bǔ)調(diào)度架構(gòu)如圖1所示。

        圖1 含P2G的電-氣多能互補(bǔ)架構(gòu)

        由于供熱季棄風(fēng)主要集中于夜間風(fēng)電高發(fā)時(shí)段,因而棄風(fēng)功率Pwd(t)可表示為:

        式中:Pw(t)為t時(shí)段風(fēng)電發(fā)電功率;PGT(t)為t時(shí)段燃?xì)廨啓C(jī)功率;PFC(t)為t時(shí)段燃料電池功率;Pgrid(t)為t時(shí)段聯(lián)絡(luò)線傳輸功率,正值表示購(gòu)電,負(fù)值表示售電;Pe(t)為t時(shí)段系統(tǒng)電負(fù)荷。

        同時(shí),棄風(fēng)功率Pwd(t)也可表示為:

        式中:λe(t)為t時(shí)段風(fēng)電分配至集電器的系數(shù)。

        P2G化學(xué)反應(yīng)分為2個(gè)過(guò)程,其中電制氫為前置階段,氫制天然氣為第二階段。由于氫氣存儲(chǔ)難度較高、運(yùn)輸危險(xiǎn),P2G 通常采用二階段過(guò)程運(yùn)行。P2G化學(xué)反應(yīng)式及數(shù)學(xué)模型表示為:

        式中:為t時(shí)段P2G 電解制得的天然氣氣體體積;ψ1和ψ2分別為P2G 第一階段和第二階段效率;KCH4為天然氣低熱值,取9.7 kWh/m3。

        P2G 甲烷化過(guò)程中會(huì)釋放出反應(yīng)余熱,目前該部分余熱通常被直接排放處理,造成余熱資源大量浪費(fèi)。根據(jù)文獻(xiàn)[16],P2G每消耗1 MWh電能,可注入至熱網(wǎng)利用的反應(yīng)余熱約為0.118 8 MWh。計(jì)及反應(yīng)余熱再利用的P2G多能互補(bǔ)優(yōu)化原理如圖2所示。由于冬季電、熱負(fù)荷呈現(xiàn)相反態(tài)勢(shì),棄風(fēng)多集中于夜間負(fù)荷低谷(采暖負(fù)荷高峰),利用P2G 運(yùn)行反應(yīng)余熱進(jìn)行輔助供暖,能夠降低CCHP 機(jī)組承擔(dān)的供熱峰荷,從而改善燃?xì)廨啓C(jī)在用熱高峰期的調(diào)節(jié)能力,促進(jìn)風(fēng)電并網(wǎng)消納。此外,現(xiàn)階段P2G 投資成本依然較高,對(duì)其反應(yīng)熱進(jìn)行再回收,能夠減少因消納棄風(fēng)所需要的P2G配置容量,降低系統(tǒng)投資建設(shè)成本。

        圖2 計(jì)及P2G反應(yīng)余熱利用的優(yōu)化原理

        考慮P2G反應(yīng)余熱利用的EH數(shù)學(xué)模型為:

        式中:Ph為系統(tǒng)熱負(fù)荷;Pv為光伏發(fā)電功率;Pgas為天然氣輸入功率;ηGT和ηFC分別為燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池發(fā)電效率;а和β分別為輸入天然氣分配至燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池的系數(shù),且а+β=1;γ和ω分別為P2G 制得的天然氣分配至燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池的系數(shù),且γ+ω=1;ηloss為燃?xì)廨啓C(jī)煙氣散熱系數(shù);ηrec和分別為溴冷機(jī)煙氣余熱回收率和制熱效率。

        1.2 考慮空氣能利用的ASHP電-熱多能互補(bǔ)模型

        含ASHP 的RIES 電-熱多能互補(bǔ)調(diào)度架構(gòu)如圖3所示。ASHP以空氣熱能為利用對(duì)象,利用逆卡諾循環(huán)將空氣中的低品位熱能轉(zhuǎn)化為高品位熱能加以使用,可實(shí)現(xiàn)夏季制冷、冬季采暖。憑借高能效、無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn),ASHP 已成為支撐“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要手段。對(duì)于冬季供熱而言,室外溫度越低,ASHP室外機(jī)吸收環(huán)境熱量越困難,因此其制熱效能隨著環(huán)境溫度的降低而不斷衰減。

        圖3 含ASHP的電-熱多能互補(bǔ)架構(gòu)

        考慮環(huán)境溫度影響的ASHP 變工況數(shù)學(xué)模型[17]為:

        式中:PASHP(t)和分別為t時(shí)段ASHP 輸入電功率和輸出熱功率;為t時(shí)段ASHP 制熱能效;Tout(t)為t時(shí)段室外環(huán)境溫度。

        ASHP 電-熱優(yōu)化原理如圖4 所示。一方面,利用ASHP“荷”的特性,在夜間風(fēng)電高發(fā)時(shí)段啟動(dòng)ASHP 進(jìn)行供熱,通過(guò)增加用電負(fù)荷來(lái)消納部分棄風(fēng);另一方面,充分發(fā)揮ASHP“源”屬性,利用ASHP 對(duì)熱能耦合環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化以提高CCHP 機(jī)組供能靈活性,通過(guò)承擔(dān)CCHP 機(jī)組部分供熱負(fù)荷來(lái)釋放因燃?xì)廨啓C(jī)熱電耦合運(yùn)行方式而擠占的風(fēng)電并網(wǎng)空間。

        圖4 ASHP電-熱多能互補(bǔ)優(yōu)化原理

        含ASHP的EH數(shù)學(xué)模型表示為:

        2 RIES電-氣、電-熱多能互補(bǔ)調(diào)度模型

        2.1 目標(biāo)函數(shù)

        良好的經(jīng)濟(jì)效益是RIES可持續(xù)推廣的核心所在。根據(jù)電-氣、電-熱多能互補(bǔ)特性的不同,建立P2G和ASHP參與能源耦合優(yōu)化的RIES經(jīng)濟(jì)優(yōu)化模型。目標(biāo)函數(shù)為日前階段系統(tǒng)綜合費(fèi)用最低,表示為:

        式中:Ccost為系統(tǒng)綜合運(yùn)行成本;Cfuel(t)、Com(t)、Cwd(t)、Cen(t)分別為t時(shí)段系統(tǒng)燃料成本、運(yùn)維成本、棄風(fēng)懲罰成本、環(huán)境成本;Cgrid(t)為t時(shí)段電能交互成本;為多能互補(bǔ)設(shè)備p的日投資成本;k為多能互補(bǔ)設(shè)備集合,包含P2G和ASHP;T為時(shí)段總數(shù)。

        各成本表達(dá)式為:

        式中:CCH4為天然氣單價(jià);Pi(t)和Ki分別為t時(shí)段可控機(jī)組i的電功率和單位功率維護(hù)成本;Pj(t)和Kj分別為t時(shí)段可再生能源機(jī)組j的電功率和單位功率維護(hù)成本;Pbuy(t)和Psell(t)分別為t時(shí)段系統(tǒng)購(gòu)電和售電功率;Cbuy(t)和Csell(t)分別為t時(shí)段系統(tǒng)購(gòu)電和售電電價(jià);X和Y為0-1變量,分別表征系統(tǒng)購(gòu)電和售電狀態(tài);Pw,grid(t)為t時(shí)段風(fēng)電并網(wǎng)功率;Cw,dc為單位棄風(fēng)懲罰費(fèi)用;M為污染物質(zhì)種類集合;為可控機(jī)組i單位功率對(duì)應(yīng)的污染物質(zhì)r排放量;為單位購(gòu)電功率對(duì)應(yīng)的污染物質(zhì)r排放量;Cr為污染物質(zhì)r單位排放懲罰費(fèi)用;γp、Sp、rp、λp分別為多能互補(bǔ)設(shè)備p的貼現(xiàn)率、規(guī)劃容量、使用壽命、單位功率投資成本。

        2.2 約束條件

        1)多能互補(bǔ)電平衡約束為:

        2)電-氣多能互補(bǔ)熱平衡約束為:

        3)電-熱多能互補(bǔ)熱平衡約束為:

        4)可控機(jī)組運(yùn)行約束為:

        5)可控機(jī)組爬坡約束為:

        6)聯(lián)絡(luò)線功率傳輸約束為:

        7)系統(tǒng)正旋轉(zhuǎn)備用約束為:

        8)棄風(fēng)率約束為:

        9)網(wǎng)絡(luò)平衡約束參考文獻(xiàn)[18],此處不再贅述。

        式(12)—(19)中:Pp(t)為t時(shí)段多能互補(bǔ)設(shè)備p消納電功率,設(shè)備類型為P2G或ASHP;和分別為可控機(jī)組i出力上限和下限;和分別為可控機(jī)組i爬坡功率上限和下限;和分別為聯(lián)絡(luò)線傳輸功率上限和下限;PFC(t)為t時(shí)段燃料電池電功率,為其上限;εe和εREG分別為電負(fù)荷和可再生能源機(jī)組設(shè)置的正備用系數(shù);αw為系統(tǒng)允許棄風(fēng)率。

        2.3 綜合運(yùn)行能效

        提升能源利用效率是多能互補(bǔ)目的之一。為對(duì)比電-氣多能互補(bǔ)與電-熱多能互補(bǔ)能效優(yōu)勢(shì),采用綜合運(yùn)行能效ηce來(lái)衡量P2G 和ASHP 優(yōu)化運(yùn)行下的RIES綜合能源利用效率。計(jì)算公式為:

        式中:ηf和ηg分別為發(fā)電廠發(fā)電效率和電網(wǎng)傳輸效率。

        3 算例分析

        3.1 算例數(shù)據(jù)

        算例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。風(fēng)、光、負(fù)荷數(shù)據(jù)參考文獻(xiàn)[4]并進(jìn)行等比例擴(kuò)大,如圖6 所示。機(jī)組參數(shù)如表1所示,電價(jià)信息如表2 所示[4],環(huán)境參數(shù)參考文獻(xiàn)[19]。P2G(計(jì)及了反應(yīng)余熱利用)和ASHP 容量按照全額消納棄風(fēng)情況進(jìn)行配置,SP2G=1 716 kW,SASHP=687 kW。其他參數(shù)取值如下:ηGT=0.35,ηFC=0.5,ηrec=0.85,ηloss=0.15;ηLB,h=1.2;ψ1=ψ2=0.8;ηf=0.35,ηg=0.9,εe=5%,εREG=20%,αw=10%;Cw,dc=0.05元/kWh。

        圖5 多能互補(bǔ)算例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        圖6 RIES源荷信息

        表1 機(jī)組參數(shù)

        表2 RIES與主網(wǎng)間電價(jià)信息

        由燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池度電成本計(jì)算公式可知,燃?xì)廨啓C(jī)度電成本為0.74元/kWh,燃料電池度電成本為0.52 元/kWh,在7—22 時(shí)段均低于系統(tǒng)購(gòu)電電價(jià)、售電電價(jià)。

        3.2 電-氣多能互補(bǔ)優(yōu)化結(jié)果分析

        電-氣多能互補(bǔ)調(diào)度結(jié)果如圖7所示。由于風(fēng)電反調(diào)峰特性明顯,在夜間用電負(fù)荷低谷風(fēng)電維持較高出力水平,燃?xì)廨啓C(jī)“以熱定電”運(yùn)行方式使其發(fā)電功率呈現(xiàn)出“夜高晝低”特性,加之系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線外送容量不足,源網(wǎng)荷三方面因素疊加導(dǎo)致在1—8和24時(shí)段系統(tǒng)出現(xiàn)棄風(fēng)。引入P2G進(jìn)行電-氣多能互補(bǔ)優(yōu)化后,在棄風(fēng)時(shí)段P2G將棄風(fēng)電能耦合轉(zhuǎn)化為天然氣以供給燃?xì)鈾C(jī)組使用,從而降低系統(tǒng)外購(gòu)天然氣量,在促進(jìn)風(fēng)電消納的同時(shí)降低系統(tǒng)運(yùn)行成本。

        圖7 電-氣多能互補(bǔ)調(diào)度結(jié)果

        計(jì)及P2G 反應(yīng)熱回收對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)和系統(tǒng)綜合運(yùn)行的影響如圖8、圖9所示。隨著P2G配置容量的增加,棄風(fēng)電量能夠更多地被耦合轉(zhuǎn)換為天然氣,因此系統(tǒng)棄風(fēng)率呈逐步下降趨勢(shì)。同時(shí),P2G 反應(yīng)熱作為新的供熱熱源,緩解了CCHP 機(jī)組在風(fēng)電高發(fā)時(shí)段的供熱壓力,擴(kuò)大了燃?xì)廨啓C(jī)熱電耦合運(yùn)行模式擠占的風(fēng)電并網(wǎng)空間,提高了系統(tǒng)消納棄風(fēng)能力。在全額消納棄風(fēng)場(chǎng)景下:不計(jì)P2G 熱利用時(shí),P2G 配置容量為1 856 kW,系統(tǒng)成本為63 941.22 元;考慮P2G 熱利用后,P2G配置容量為1 716 kW,系統(tǒng)成本為63 113.26 元。因此,考慮P2G 反應(yīng)熱利用,能夠減少因消納棄風(fēng)所需的P2G配置容量,降低系統(tǒng)綜合運(yùn)行成本。此外,計(jì)及P2G反應(yīng)熱回收后系統(tǒng)成本有所減少,主要原因是燃?xì)廨啓C(jī)熱電耦合發(fā)電功率在1—8 時(shí)段有所降低,從而降低了系統(tǒng)燃料成本。

        圖8 P2G反應(yīng)熱回收對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的影響

        圖9 P2G反應(yīng)熱回收對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響

        3.3 電-熱多能互補(bǔ)優(yōu)化結(jié)果分析

        ASHP熱電優(yōu)化調(diào)度結(jié)果如圖10所示。在1—6、23、24電價(jià)低谷時(shí)段,與系統(tǒng)購(gòu)電、售電電價(jià)相比,燃?xì)廨啓C(jī)單位供電成本更高,此時(shí)段內(nèi)優(yōu)先調(diào)用ASHP 供熱以減少CCHP 機(jī)組承擔(dān)的供熱負(fù)荷,從而降低燃?xì)廨啓C(jī)供電出力;在時(shí)段7和時(shí)段8內(nèi)系統(tǒng)存在棄風(fēng),此時(shí)可調(diào)用ASHP進(jìn)行輔助供熱以促進(jìn)該部分棄風(fēng)的并網(wǎng)消納,從而提高系統(tǒng)運(yùn)行收益。

        圖10 電-熱多能互補(bǔ)調(diào)度結(jié)果

        ASHP 配置容量對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響如圖11 所示。隨著ASHP 配置容量不斷提升,夜間用熱高峰期ASHP替代CCHP機(jī)組承擔(dān)的供熱負(fù)荷增多,燃?xì)廨啓C(jī)“熱電耦合”對(duì)棄風(fēng)現(xiàn)象的改善效果增強(qiáng),因此系統(tǒng)棄風(fēng)率隨著ASHP 配置容量的增加而逐步下降。同時(shí),ASHP 的使用減少了用熱高峰期燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)馐褂昧浚岣吡讼到y(tǒng)運(yùn)行效益。

        圖11 ASHP容量對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響

        3.4 成本分析

        各多能互補(bǔ)方式系統(tǒng)運(yùn)行成本如表3所示。對(duì)于電-氣多能互補(bǔ)而言,配置P2G能夠有效改善系統(tǒng)棄風(fēng)情況,但受限于P2G較高的投資建設(shè)成本,系統(tǒng)運(yùn)行成本改善并不明顯,并且在實(shí)現(xiàn)風(fēng)電全額消納場(chǎng)景下(即棄風(fēng)率為0),系統(tǒng)運(yùn)行成本會(huì)高于未配置P2G 場(chǎng)景。對(duì)于電-熱多能互補(bǔ)而言,ASHP 單位投資建設(shè)成本較低,并且具有較高的制熱能效,因此在不同棄風(fēng)消納場(chǎng)景下系統(tǒng)運(yùn)行成本均能得到明顯改善,在棄風(fēng)率為0時(shí),系統(tǒng)運(yùn)行成本較未配置ASHP場(chǎng)景降低了10.89%。

        表3 各場(chǎng)景的系統(tǒng)運(yùn)行成本

        3.5 綜合能效分析

        各場(chǎng)景系統(tǒng)綜合能源利用效率如表4所示。當(dāng)引入P2G和ASHP 分別參與電-氣多能互補(bǔ)和電-熱多能互補(bǔ)時(shí),在風(fēng)電全額消納場(chǎng)景下系統(tǒng)綜合能效分別提高了2.85%和7.61%。其中,ASHP具有較高的電-熱轉(zhuǎn)換效率,棄風(fēng)電量能夠高效地被其耦合轉(zhuǎn)換為熱能,因此ASHP 熱電優(yōu)化場(chǎng)景的系統(tǒng)綜合能效更具優(yōu)勢(shì)。

        表4 各場(chǎng)景的系統(tǒng)綜合能效

        4 結(jié)論

        為應(yīng)對(duì)冬季RIES 棄風(fēng)問(wèn)題,從電-氣多能互補(bǔ)、電-熱多能互補(bǔ)角度分別提出風(fēng)電消納方案,以經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)為目標(biāo)建立多能互補(bǔ)優(yōu)化模型,對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,得到如下結(jié)論:

        1)對(duì)P2G 反應(yīng)余熱進(jìn)行回收供熱,能夠減少因消納棄風(fēng)所需要的P2G 配置容量,并降低系統(tǒng)運(yùn)行成本。

        2)P2G 和ASHP 均能有效提高系統(tǒng)風(fēng)電消納水平,但受限于P2G 較高的投資建設(shè)成本,其參與電-氣多能互補(bǔ)優(yōu)化時(shí),系統(tǒng)運(yùn)行成本改善效果弱于ASHP電-熱多能互補(bǔ)場(chǎng)景。

        3)ASHP具有較高的電-熱轉(zhuǎn)換效率,其參與電-熱多能互補(bǔ)優(yōu)化時(shí),系統(tǒng)綜合運(yùn)行能效提升較P2G電-氣多能互補(bǔ)場(chǎng)景更明顯。

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