摘要 — 点对点交易是下一代能源管理技术,它为将能源作为商品和服务进行交易的主动消费者(产消者)带来经济利益。同时,点对点能源交易也有望通过减少峰值需求、降低储备要求和减少网络损耗来帮助电网。然而,在电力网络中大规模部署点对点交易对网络虚拟层和物理层的交易建模提出了许多挑战。因此,本文对点对点能源交易技术研究的最新进展进行了全面回顾。通过这样做,我们概述了点对点交易的主要特征及其对电网和产消者相关的好处。然后,我们根据研究在虚拟层和物理层解决的挑战对现有研究进行系统分类。然后,我们进一步确定并讨论那些已广泛用于解决点对点交易挑战的技术方法。最后,本文总结了未来潜在的研究方向。
内陆地区正遭受人口减少和服务匮乏的困扰,许多公民决定搬到城市。智慧城市需要以可再生能源社区 (REC) 的形式建立分散的集体能源模式。这项工作旨在根据不同的激励和市场情景,对可再生能源社区内的住宅光伏系统进行经济分析。在这个范围内,净现值 (NPV) 用于基线和替代方案,显示出非常好的盈利能力,这通过敏感性、情景和风险分析得到证实。因此,很明显,账单中避免的成本如何对结果产生决定性影响,以及如何通过与生产阶段同步的良好消费行为放大这一影响。随后的分析涉及如何在生产消费者之间分配所获得的利润,并表明根据部分能源消费情况分享收入可能是正确的折衷方案。为了考虑更现实的情况,在可再生能源社区内分析了一个额外的消费者。提出的分析显示了有趣的政策含义:补贴和公民行为是基于绿色能源生产和消费的可持续城市的关键因素。
• 电力系统的发展,从电力系统集成的研发开始,然后通过提高数字化程度,越来越关注零排放电力生产和存储、产消方和需求方的高份额整合解决方案。 • 从系统角度来看,氢气在上述发展以及在运输和工业领域的应用方面的潜在作用。 • 可持续城市地区的发展,最初侧重于建筑改造战略和更高效的区域供热,通过加强基于数字化的解决方案的纳入,向零能耗/正能耗建筑和智慧城市迈进。 • 工业脱碳,最初侧重于区域供热中废热的有效利用,然后越来越多地将研发转向新工艺和工业电气化。 • 先进地利用生物质来生产能源和生物产品,提高能源和生物经济系统的整合度。 • 研究 CCS/CCU/BECCS 1 系统集成的潜力,最初主要与爱沙尼亚的油页岩行业相关,但越来越关注电燃料生产等领域。 • 交通电气化,首先关注发展充电基础设施的战略,然后将重点转向重型运输、海上运输和电池回收方面。
摘要:我们提出了一种基于分布式账本技术的去中心化电力交易系统原型。这种高效、去中心化的市场需要赋予产消者权力,使他们成为智能、去中心化电网的一流成员,以推动可再生能源的进一步采用。与该领域的大部分先前工作不同,我们专注于私有许可的分布式账本,而不是传统的区块链。所提出的解决方案完全独立于加密货币,具有明确的设计能力,可以在不对当前监管环境进行任何根本性改变的情况下进行逐一调整。为了经济、高效和可扩展,我们的原型基于精简的、基于 Corda 的私有许可分布式账本。它允许即时、自动竞标和交易“电力承诺”,并稳健地实施短期、小规模的流动电力期货。我们证明原型性能良好,与基于传统区块链的现有解决方案相比,它具有几个明显的优势。因此,所提出的方法代表了智能电网去中心化电力交易问题的一个有前途的、稳健的解决方案。
随着越来越多的国家向可再生能源迈进,电力系统的间歇性导致电力供应不可靠。来自既消费又生产电力的生产者的灵活性解决方案是为电力系统提供稳定性的解决方案之一。本文研究了同时拥有光伏和储能的家庭,研究了瑞典家庭和电网的以下灵活性服务:增加光伏自用、调峰、日前电力市场的能源套利以及提供频率调节储备 FCR-N、FCR-D、aFRR 和 mFRR。假设每栋房屋的光伏容量为 10 kW,电池容量为 7.68 kWh。在软件 HOMER Grid 中研究了这些服务,并以不同的规模建模,以了解不同聚合级别的负载如何影响服务。案例研究包括单户住宅、超载变压器、能源社区和国家规模。对于综合案例研究,光伏的潜在容量将基于现有的瑞典政策,而储能的数量将受到欧洲储能装置领先的国家之一德国的启发。
为应对乌克兰战争,立陶宛停止进口俄罗斯天然气和电力。立陶宛计划到 2025 年从可再生能源 (RES) 获得 80% 的电力,特别是太阳能、风能、水力发电和生物质能。实现这一目标的主要方向是升级电网并将波罗的海电网与大陆电力系统连接起来,关闭伊格纳利纳核电站,并开发更多可再生能源。连接波兰和立陶宛的波罗的海连接天然气管道于 2022 年投入运营。更加自由化的电力市场允许消费者选择供应商并以市场价格购买电力,尽管 2022 年的高价格推迟了从管制关税向竞争性供应过渡的最后阶段。 13 立陶宛已超额完成了其可再生能源目标,尤其是太阳能光伏,总太阳能装机容量达到 1.2 吉瓦,超过了 2025 年设定的目标。2024 年 2 月的数据显示,超过 61000 名产消者已经生产了 800 兆瓦容量的太阳能电力。14 气候保护目标
随后,委员会通过 2022 年 7 月 15 日对 2020 年可再生能源条例的修订通知,将结算期修改如下;本条例中的“结算期”是指从公历年的 4 月 1 日至下一日历年的 3 月 31 日期间。2019-20 年度平均集中购电成本 (4) KSEB Ltd 表示,委员会尚未在 2019 年 7 月 8 日的 MYT 命令中批准 2018-19 至 2021-22 年度的 APPC。因此,KSEB Ltd 根据委员会发布的条例和命令中规定的方法,计算了 KSEB Ltd 2019-20 年度的“平均集中购电成本”为 2.85 卢比/单位。然而,委员会根据 2022 年 6 月 21 日 OP 22/2022 号命令,在 2019-20 财年结算问题上,不允许向产消者支付 2019-20 财年结算的剩余能源费用,每单位 2.85 卢比,并向 KSEB Ltd 发出指示,要求其立即遵守。该命令的相关部分摘录如下。
本文提出并通过实验验证了一种联合控制和调度框架,用于为电网提供多种服务的电网形成转换器接口电池储能系统 (BESS)。该框架旨在根据调度计划调度承载异构产消者的配电馈线的运行,并提供频率遏制储备和电压控制作为附加服务。该框架由三个阶段组成。在日前调度阶段,解决稳健优化问题以计算最佳调度计划和频率下降系数,考虑到总产消的不确定性。在日内阶段,使用模型预测控制算法计算 BESS 的功率设定点,以实现调度计划的跟踪。最后,在实时阶段,通过考虑功率转换器能力曲线的凸优化问题,将调度跟踪产生的功率设定点转换为电网形成转换器的可行频率设定点。通过使用连接到 EPFL 校园内随机生产消耗和光伏发电的 20 kV 配电馈线的电网规模 720 kVA/560 kWh BESS,对所提出的框架进行了实验验证。
在本文中,我们提出了一种用于承载随机分布式能源 (DER) 和可控电池的径向配电网的重新调度方案。在每个重新调度轮次中,所提出的方案都会计算出一个新的调度计划,以修改和扩展现有的调度计划。为此,它使用 CoDistFlow 算法并应用滚动时域控制原理,同时考虑影响调度计划即时更新的硬时计算约束。CoDistFlow 通过基于场景的优化和交流最优功率流的非凸性来处理随机 DER 和产消者不确定性,通过迭代解决适当定义的凸问题直到收敛。我们根据从真实的瑞士电网获得的真实数据进行数值评估。我们表明,使用我们提出的重新调度方案,即使对于小容量的电池,每日调度跟踪误差也可以减少 80% 以上,并且如果重新调度足够频繁,则可以消除它。最后,我们表明,重新调度应在市场允许的范围内尽可能频繁地进行,并且性能会持续提高。
本文着重于通过安排成员的负载来优化能源社区中的集体自我消费率。社区仍与公共网格连接,并包括供应商,传统消费者和分布式存储单元。生产商可以将其精力与公共电网或其他成员交换。拟议的策略旨在利用可控负载的特征来实施需求侧管理计划。问题的MILP配方允许一方面为电气设备的操作提供最佳计划。另一方面,它提供了用于管理存储单元,对等交换和与公共网格的交互的最佳解决方案,以最大程度地减少公共网格的能量流。但是,此MILP仅允许解决小问题实例。因此,我们为大型问题实例开发了基于列的启发式启发式。我们基于法国南部收集的实际数据的数值实验表明,加入能源社区可以节省能源账单上的资金,并将从主要网格中汲取的总能量减少至少15%。