中國儲能網(wǎng)訊:4月24-26日,由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會主辦的第九屆中國國際儲能大會在浙江省杭州市洲際酒店召開。在大會開幕式上,中國電力工程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計院有限公司總工程師朱軍分享了主題報告《基于優(yōu)化供需端特性的儲能技術(shù)應(yīng)用研究》,以下為演講實(shí)錄:
朱軍:各位領(lǐng)導(dǎo),各位專家,我給大家介紹的題目是“基于優(yōu)化供需端特性的儲能技術(shù)應(yīng)用研究”。
2014年在中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組會上習(xí)近平總書記提出了四個革命,在這樣一個前提下我們也產(chǎn)生了一系列的概念,包括智慧能源、互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源、能源互聯(lián)網(wǎng)以及多能互補(bǔ)等等這些概念,在這些概念中儲能技術(shù)成為不同技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一個重要紐帶。
儲能技術(shù)由于它特有的一些特性,能夠推動整個能源的四個革命,這里有一個對應(yīng)的關(guān)系。
2015年年起,西北院公司承擔(dān)了多項(xiàng)能源規(guī)劃,包括西北地區(qū)、省級能源規(guī)劃、電力規(guī)劃、能源基地規(guī)劃,主持和參與多項(xiàng)與儲能相關(guān)的一些科研課題,我們也承擔(dān)了5個多能互補(bǔ)的國家示范項(xiàng)目和一個國家級的能源互聯(lián)網(wǎng)的示范項(xiàng)目,同時我們也開展了與儲能相關(guān)的工程有十幾項(xiàng)。
基于這種情況2016年的12月份,西北院公司提出了《儲能技術(shù)及應(yīng)用研究》這樣一個課題,這個課題從區(qū)域電網(wǎng)的特性、局域電網(wǎng)熱網(wǎng),就是能源終端一體化的特性,不同儲能技術(shù)的特性,以及儲能技術(shù)在區(qū)域電網(wǎng)、局域電網(wǎng)熱網(wǎng)上的應(yīng)用等方面進(jìn)行系統(tǒng)性的研究,2018年12月14日課題通過驗(yàn)收。有8個子課題,第1、2是接著新能源區(qū)域電網(wǎng)的特性以及局域電網(wǎng)的特性進(jìn)行了分析和研究,3、4、5、6是四種不同儲能形式的研究,7、8是儲能技術(shù)在1、2這兩個研究下的應(yīng)用研究。
這個課題的研究分為三個維度,具有“儲能+”頂層拓展的前瞻性,在體系建設(shè)唯獨(dú)和技術(shù)應(yīng)用唯獨(dú)開展了嚴(yán)重。
這是研究思路,通過對基地型、終端一體化特性的研究,以及不同儲能形式特征的研究提出典型場景下儲能在基地型、終端一體化方面的優(yōu)化配置方案,解決兩種不同形式下供需不匹配的問題。
現(xiàn)在介紹一下研究成果,這個課題總共形成了研究報告有9份、調(diào)查報告1份、編制了源程序4項(xiàng)、開發(fā)軟件1項(xiàng)、申請發(fā)明專利1項(xiàng)、發(fā)表論文6篇。
這是子課題1和7,這兩個是相關(guān)的子課題,是以目標(biāo)函數(shù)約束條件為前提,對儲能電站容量和時長配置以及運(yùn)行方式進(jìn)行研究,這個成果可應(yīng)用于基地型多能互補(bǔ)系統(tǒng)、新能源高滲透率區(qū)域電網(wǎng)、微電網(wǎng)等場景的儲能優(yōu)化配置、優(yōu)化運(yùn)行問題的解決。
這個子課題編制了基于Matlab的計算源程序,基于分層優(yōu)化的思想,建立了區(qū)域電網(wǎng)中儲能規(guī)劃和運(yùn)行綜合優(yōu)化模型、提高了基于全壽命周期的儲能電站參與調(diào)峰的成本效益分析方法等等。
子課題2和8是局域電網(wǎng)熱網(wǎng)的課題,屬于終端一體化功能系統(tǒng)的研究。這個課題確立了有七個研究的場景,包括交通樞紐、商業(yè)綜合體、醫(yī)院等七個研究的場景。構(gòu)建了各種典型場景下的潛在用能系統(tǒng),不同的場景包括三個要點(diǎn):供給側(cè)的資源稟賦狀況、需求側(cè)的負(fù)荷要求、逐時負(fù)荷匹配情況。
這是兩個課題研究的構(gòu)架圖,這兩個課題也編制了基于Matlab的源程序,包括了七大用能場景,這個程序可以用于場景下的能源裝置容量配比,從能效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保三個方面引入了評價指標(biāo),建立了比較完善的評價體系指標(biāo)。
這個這個軟件具有多變量、多目標(biāo)的優(yōu)化計算方法,解決了多目標(biāo)優(yōu)化無法得到“絕對最優(yōu)解的問題”,同時具有較為完善的系統(tǒng)優(yōu)化細(xì)節(jié),這個也是考慮供給側(cè)和需求全年逐時響應(yīng)的匹配,也考慮到各種設(shè)備在不同負(fù)荷率下能耗的一些特性。
子課題3—6是具體的一些儲能的方案研究。
子課題3,壓縮空氣儲能,這個研究編制了壓縮空氣儲能工程應(yīng)用的計算軟件,這個對過程進(jìn)行了完整的定量模擬,可以計算壓縮空氣儲能系統(tǒng)整體的熱效率以及關(guān)鍵設(shè)備的一些參數(shù)。
子課題4,關(guān)于儲熱和儲冷,這兩個子課題梳理了各種儲熱技術(shù)方案和儲冷技術(shù)方案,并提出了各種應(yīng)用場景下的配置方案。
子課題5,電池儲能的技術(shù)研究,這個子課題從儲能電池的一些特性、儲能應(yīng)用場景以及容量配置的方法,儲能電站系統(tǒng)運(yùn)行等方面,我們總結(jié)和梳理了電池儲能的設(shè)計運(yùn)行的方法,也提出了優(yōu)化的配置計算法,也編制了優(yōu)化的配置程序。
子課題6,是關(guān)于儲氫技術(shù)的研究。這個子課題總結(jié)了一套完整的制氫、儲氫的工程方案,提出了合理的工程配置儲氫的方法,定量方面,也從整體的制氫、儲氫進(jìn)行了總體分析,直接用于項(xiàng)目評估和指導(dǎo)設(shè)計。
這就是我們課題的主要內(nèi)容。
西北院成立于1956年10月,是國家綜合甲級設(shè)計單位,目前有國家工程勘察設(shè)計大師3位,15位享受政府特殊津貼的專家。
這是我們傳統(tǒng)的業(yè)務(wù),目前也開展了一些新興的業(yè)務(wù),包括智能微網(wǎng)的項(xiàng)目、分布式能源、多能互補(bǔ)、大型儲能等等這些項(xiàng)目。
西北電力設(shè)計院也將與大家一起為客戶提供完整的儲能一體化解決方案,助力國家的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。謝謝大家!
(本文根據(jù)錄音整理,未經(jīng)演講人本人審核)