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【精彩论文引荐】清华大学 康重庆等:未来电力体系储能的新形状—云储能

发布时间:2023-01-30 09:43:49 来源:环球体育娱乐APP

  原标题:【精彩论文引荐】清华大学 康重庆等:未来电力体系储能的新形状—云储能

  云储能是一种依据已建成的现有电网的同享式储能技能,运用户能够随时、随地、按需运用由会集式或分布式的储能设备构成的同享储能资源,并依照运用需求而付出服务费。

  云储能依赖于同享资源而到达规划效益,使得用户能够愈加方便地运用贱价的电网电能和自建的分布式电源电能。云储能能够归纳运用会集式的储能设备或聚合分布式的储能资源为用户供给储能服务。云储能可将本来涣散在用户侧的储能设备会集到云端,用云端的虚拟储能容量来替代用户侧的实体储能。云端的虚拟储能容量以大规划的储能设备为首要支撑,以分布式的储能资源为辅佐,能够为很多的用户供给分布式的储能服务。

  云储能供给商出资大规划的储能设备能够充分运用规划效应,而运用分布式的储能资源能够进步现有的搁置储能的运用率。运用云储能的用户能够依据实践需求向云储能供给商购买必定期限内的虚拟储能的运用权。云储能用户运用云端的虚拟储能好像运用实体储能,经过公共互联网,用户能够操控其云端虚拟电池充电和放电,但与运用实体储能不同的是,云储能用户免去了用户设备和保护储能设备所要付出的额定本钱。而云储能供给商把本来涣散在各个用户处的储能设备会集起来,经过一致建造、一致调度、一致保护,以更小的本钱为用户供给更好的储能服务。依据云储能的理念,云储能形式的构建图能够表明如下图所示。

  1)价值建议:云储能以“同享”为首要价值取向,经过用户同享储能资源而进步资源运用功率,然后完成归纳本钱的下降,并在此基础上能够进一步满意更多用户的储能运用需求。

  2)顾客目标群体:依据现在的研讨,云储能所针对的细分商场为家庭用户和小商业用户。

  3)中心才能:云储能供给商成功的要害是要靠拢很多的具有互补性的用户并完成规划效益。因而,它需求稀有据分析、优化、通讯、猜测等多种技能作为支撑。

  4) 服务流程:云储能供给商依据其所把握的技能经济信息为用户设定云储能服务价格。用户依据云储能服务的价格和自己的用电状况决议购买多少云端电池容量。云储能供给商依据用户购买云端电池容量的状况和所模仿出的用户充放电需求出资建造会集式的储能设备和租借分布式的储能资源。用户向云储能供给商购买储能容量运用权之后,在运转中依据本身储能运用需求向其所购买的云端电池宣布充电和放电指令。云储能供给商经过合理地挑选储能设备的充放电机遇以及充放电功率,以期到达尽可能小的本身本钱。在运转过程中,配电网为云储能充任备用,当储能设备中的电能不足以满意用户的放电需求时,云储能供给商从电网直接购买电能供用户运用。

  5)结算办法:用户运用云储能服务需求向云储能供给商付出服务费然后取得云端电池容量的运用权。在实践运转中,用户操控云端电池充电所发生的充电电费依照运转时的实时电价结算,由云储能供给商代收。用户操控云端电池放电不发生直接费用。用户操控云端电池放电功率超越用户负荷而发生的向电网反送电的收益将首要由云储能供给商代为付出。用户的负荷不能被云端电池放电所满意的部分将由用户直接与电网结算,付出相应的用电费用。云储能供给商向电网付出储能设备充电的电费、储能设备电量不能满意用户放电需求时从电网取得功率的电费。储能设备放电超越用户放电需求而发生的向电网反送电的收益将由电网付出给云储能供给商。因而,在实践运转中的结算次第首要是云储能供给商、用户与电网进行结算,然后是云储能供给商和用户之间进行结算。结算周期可视实践状况设定为每天、每周或每月。

  6)赢利来历:云储能供给商能够充分运用用户的储能运用需求在时刻上的互补性,其所出资的储能设备的容量能够明显低于一切用户购买的云端电池容量的加总。而用户购买云端电池容量运用权所交纳的云储能服务费是云储能供给商的收入,这就给云储能供给商供给了赢利空间。尽管云储能供给商实践出资储能容量低于用户购买云端电池容量会导致云储能供给商运转本钱添加,即其需求在储能设备电量不足以满意用户放电需求时从电网购买高价的电能以供用户运用,可是这种状况不常常发生,而且这部分添加的运转本钱能够被云储能供给商减小容量出资所带来的收益彻底掩盖。云储能供给商经过权衡出资本钱和运转本钱完成总本钱最小化。此外,因为云储能供给商能够出资建造会集式的储能设备,因而可运用规划效应下降单位容量出资本钱,进一步扩展其赢利。

  云储能供给商想要为用户供给云储能服务,首要便是要确认其所需求出资和建造的储能设备的品种及相应的容量。为了处理这一问题,云储能供给商需求进行两方面的作业,一方面是要对用户运用云储能服务的需求进行有用的估量,另一方面是依据所估量出的用户储能需求进行最优化的出资决策,如下图所示。

  云储能供给商的另一个中心使命便是在实时运转中满意用户的储能运用需求,并在此基础上完成运转本钱最小化。云储能运转所触及到的要素如下图所示。

  价格机制规划是联络云储能供给商和用户的要害,是云储能形式盈利性的根本确保。为了促进云储能形式的快速开展并提高社会福利,云储能的服务定价必须在确保云储能供给商赢利的基础上让用户相较于不运用云储能的景象取得必定的收益。云储能服务定价的办法首要能够分为三类,分别是按容量定价、按流量定价和按套餐定价。

  云储能理论与办法的研讨是一个新的范畴,触及内容广泛,而现在的研讨作业所包括的规模较为有限。因而云储能范畴的一些重要问题还需求后续的研讨来处理。首要有以下3方面:

  云储能是同享经济与电力体系储能交融的产品,是未来电网的一个新的形状挑选。本文在给出了云储能的界说并具体论述云储能根本商业形式的基础上对云储能的出资规划、运转、服务定价等子范畴的研讨办法、研讨进展和研讨思路进行了论述。此外,本文还对未来云储能研讨中的要害问题进行了评论与展望。跟着云储能研讨的不断深入,未来可能会呈现与云储能相关的工程实践,到时会对云储能的理论研讨发生进一步的推进效果。

  康重庆,清华大学电机系教授、党委书记;IEEE Fellow,IET Fellow, 我国电机工程学会高档会员。国家杰出青年科学基金取得者,国家“万人方案”科技立异领军人才。掌管国家自然科学基金9项,其间3项被评为优异结题项目。2016年作为项目负责人获批国家重点研制方案“高份额可再生动力并网的电力体系规划与运转基础理论”1项。担任世界SCI期刊International Transactions on Electrical Energy Systems一起主编,担任IEEE Transactions on Power Systems、EPSR等多家世界杂志编委;担任Journal of Modern Power Systems and Clean Energy (MPCE)等多家国内期刊编委。专著3部,论文350余篇,其间SCI录入90余篇(含IEEE Transactions文章40余篇)。取得2016年第44届日内瓦世界创造展金奖1项、银奖1项;2014年获国家级教育效果二等奖(第1完成人)。

  清华大学电机系夏清教授、康重庆教授团队现在首要从事电力体系规划、调度运转、智能电网、电力商场、负荷猜测、新动力、低碳电力和归纳动力体系等范畴的研讨作业。团队宣布或选用SCI论文100余篇,其间50余篇宣布在IEEE Transactions上,近5年EI论文140余篇。所研制的负荷猜测软件在我国200余家地市电网得到推广使用,发电方案与检修方案软件在全国10余个省级调度中心使用,电力体系运转模仿软件在全国10余个省级经研院或规划中心使用。