中国储能网讯：
技术领域：抽水蓄能技术经济性
开发单位：瑞典马拉达伦大学商学院， Masoume Shabani, Erik Dahlquist, Fredrik Wallin, Jinyue Yan; masoume.
文章名称：Masoume Shabani, Erik Dahlquist, Fredrik Wallin, Jinyue Yan. Techno-economic comparison of optimal design of renewable-battery storage and renewable micro pumped hydro storage power supply systems: A case study in Sweden. Applied Energy, 2020.
技术突破：进行了可再生微型抽水蓄能电站和电池蓄能电站的技术经济评估，将NSGA-II算法与运行策略联系起来进行规模确定、模拟和优化，结果表明混合风光电池储能的系统是经济效益和可靠性的最佳选择，与混合风光微型PHS系统相比，寿命周期成本降低18.61%，电力供应过剩系数降低6.12%。
应用价值：该研究的建模和优化过程可用于任何类似的案例研究。
目前很少有研究从投资成本、全寿命周期成本（LCC）、平准化能源成本（LCOE）、缺电概率（LPSP）、月和年电力供应过剩系数（SDR）以及年可再生能源电力供应比（RER）等技术经济性能指标，对孤岛式可再生能源供电系统中的电池储能和微型抽水蓄能（micro-PHS）的技术经济优化设计进行比较评价。
瑞典马拉达伦大学的科研人员，将微型抽水蓄能和电池储能装置分别集成到小型可再生能源系统中，以评估效率、成本、成熟度和储能时间。他们对瑞典偏远地区的独立可再生微型抽水蓄能和电池储能系统进行优化设计，通过考虑投资成本、LCC、LCOE、LPSP、SDR以及RER等技术经济性能指标，寻找最合适的解决方案。将可在再生能源部分的光伏组件数量和风力机数量，微型抽水蓄能部分的上水库高度、水库容积、管径、水库深径比、水轮机容量、泵容量，以及电池储能部分的电池容量等参数为设计变量，采用改进的非支配排序遗传算法作为优化算法进行优化研究。
结果表明，在完全满足电力需求的优化设计中，混合风光电池储能的系统是经济效益和可靠性的最佳选择，与混合风光微型PHS系统相比，寿命周期成本降低18.61%，电力供应过剩系数降低6.12%。混合光伏电池储能系统和混合光伏微型PHS系统的设计可以满足供电需求，但与风光电池储能相比，将导致更高的年供应过剩系数和更高的寿命周期成本。
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文章信息
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应用价值：研究方法和结论有助于提高电网接受多种能源高度集成的能力。
多能源综合系统越来越多地被用于电力系统的捆绑销售，评估定速抽水蓄能发电（Pumped-Storage Generation System，PSGS）系统在抑制间歇性能量波动中供电可靠性和调节性，对系统安全可靠运行关重要。然而，调节过程涉及到水动力、机械及电力因素的耦合波动，对整个混合动力系统产生多重时间与尺度上的影响。这使得PSGS的功率响应滞后于风电功率的波动，进一步影响了混合电力系统的供电可靠性。
图2 间歇注入风电的抽水蓄能发电系统的运行状态。六种运行模式分别代表：（1）备用至发电模式，（2）备用至抽水模式，（3）发电至备用模式，（4）抽水至备用模式，（5）发电至抽水模式，以及（6）抽水至发电模式。
来自西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室的科研人员，在MATLAB/Simulink中建立了描述该集成系统（包括风能和PSGS）运行状态的数值模型。然后，在评价指标体系的基础上，选取10个风力工况，研究了PSGS的互补性和调节能力。结果表明，功率响应延迟越大，导叶开度越大，PSGS对风扰动的互补响应越弱。在较低的随机风标准差（0.5 vs 1.5）、较大的风速平均值（15m/s vs 13m/s）和较低的风速偏差（5m/s vs 12m/s）下，PSGS具有良好的互补能力。此外，还演示了一种意想不到的调节行为：快速稳定和峰值时间与功率响应的超调、欠调和峰值的大变化相吻合。
