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朱军:基于优化供需端特性的储能技术应用研究

作者:中国储能网新闻中心 来源:数字储能网 发布时间:2019-04-30 浏览:

中国储能网讯:4月24-26日,由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会主办的第九届中国国际储能大会在浙江省杭州市洲际酒店召开。在大会开幕式上,中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司总工程师朱军分享了主题报告《基于优化供需端特性的储能技术应用研究》,以下为演讲实录:

朱军:各位领导,各位专家,我给大家介绍的题目是“基于优化供需端特性的储能技术应用研究”。

2014年在中央财经领导小组会上习近平总书记提出了四个革命,在这样一个前提下我们也产生了一系列的概念,包括智慧能源、互联网+智慧能源、能源互联网以及多能互补等等这些概念,在这些概念中储能技术成为不同技术实现的一个重要纽带。

储能技术由于它特有的一些特性,能够推动整个能源的四个革命,这里有一个对应的关系。

2015年年起,西北院公司承担了多项能源规划,包括西北地区、省级能源规划、电力规划、能源基地规划,主持和参与多项与储能相关的一些科研课题,我们也承担了5个多能互补的国家示范项目和一个国家级的能源互联网的示范项目,同时我们也开展了与储能相关的工程有十几项。

基于这种情况2016年的12月份,西北院公司提出了《储能技术及应用研究》这样一个课题,这个课题从区域电网的特性、局域电网热网,就是能源终端一体化的特性,不同储能技术的特性,以及储能技术在区域电网、局域电网热网上的应用等方面进行系统性的研究,2018年12月14日课题通过验收。有8个子课题,第1、2是接着新能源区域电网的特性以及局域电网的特性进行了分析和研究,3、4、5、6是四种不同储能形式的研究,7、8是储能技术在1、2这两个研究下的应用研究。

这个课题的研究分为三个维度,具有“储能+”顶层拓展的前瞻性,在体系建设唯独和技术应用唯独开展了严重。

这是研究思路,通过对基地型、终端一体化特性的研究,以及不同储能形式特征的研究提出典型场景下储能在基地型、终端一体化方面的优化配置方案,解决两种不同形式下供需不匹配的问题。

现在介绍一下研究成果,这个课题总共形成了研究报告有9份、调查报告1份、编制了源程序4项、开发软件1项、申请发明专利1项、发表论文6篇。

这是子课题1和7,这两个是相关的子课题,是以目标函数约束条件为前提,对储能电站容量和时长配置以及运行方式进行研究,这个成果可应用于基地型多能互补系统、新能源高渗透率区域电网、微电网等场景的储能优化配置、优化运行问题的解决。

这个子课题编制了基于Matlab的计算源程序,基于分层优化的思想,建立了区域电网中储能规划和运行综合优化模型、提高了基于全寿命周期的储能电站参与调峰的成本效益分析方法等等。

子课题2和8是局域电网热网的课题,属于终端一体化功能系统的研究。这个课题确立了有七个研究的场景,包括交通枢纽、商业综合体、医院等七个研究的场景。构建了各种典型场景下的潜在用能系统,不同的场景包括三个要点:供给侧的资源禀赋状况、需求侧的负荷要求、逐时负荷匹配情况。

这是两个课题研究的构架图,这两个课题也编制了基于Matlab的源程序,包括了七大用能场景,这个程序可以用于场景下的能源装置容量配比,从能效、经济、环保三个方面引入了评价指标,建立了比较完善的评价体系指标。

这个这个软件具有多变量、多目标的优化计算方法,解决了多目标优化无法得到“绝对最优解的问题”,同时具有较为完善的系统优化细节,这个也是考虑供给侧和需求全年逐时响应的匹配,也考虑到各种设备在不同负荷率下能耗的一些特性。

子课题3—6是具体的一些储能的方案研究。

子课题3,压缩空气储能,这个研究编制了压缩空气储能工程应用的计算软件,这个对过程进行了完整的定量模拟,可以计算压缩空气储能系统整体的热效率以及关键设备的一些参数。

子课题4,关于储热和储冷,这两个子课题梳理了各种储热技术方案和储冷技术方案,并提出了各种应用场景下的配置方案。

子课题5,电池储能的技术研究,这个子课题从储能电池的一些特性、储能应用场景以及容量配置的方法,储能电站系统运行等方面,我们总结和梳理了电池储能的设计运行的方法,也提出了优化的配置计算法,也编制了优化的配置程序。

子课题6,是关于储氢技术的研究。这个子课题总结了一套完整的制氢、储氢的工程方案,提出了合理的工程配置储氢的方法,定量方面,也从整体的制氢、储氢进行了总体分析,直接用于项目评估和指导设计。

这就是我们课题的主要内容。

西北院成立于1956年10月,是国家综合甲级设计单位,目前有国家工程勘察设计大师3位,15位享受政府特殊津贴的专家。

这是我们传统的业务,目前也开展了一些新兴的业务,包括智能微网的项目、分布式能源、多能互补、大型储能等等这些项目。

西北电力设计院也将与大家一起为客户提供完整的储能一体化解决方案,助力国家的能源结构转型。谢谢大家!

(本文根据录音整理,未经演讲人本人审核)

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关键字:西北院 储能大会

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