摘要:小型化核电机组的发展和碳交易市场的完善为实现综合能源系统低碳运行提供了新途径。本研究将NP机组和碳交易机制引入综合能源系统,构建新型低碳调度模型。针对NP机组引入导致的系统运行灵活性下降的问题,一方面对NP机组进行供热改造,使其成为热电联产机组,扩大其运行范围,提高其运行灵活性;另一方面在综合能源系统引入储电系统、储热系统、电转气机组等可进行能量时间转换或能量形式转换的辅助设备,共同提高系统运行灵活性。在模型求解阶段,利用离散化步长变换,将考虑可再生能源出力不确定性的机会约束规划(CCP)模型转化为等效的混合整数线性规划(MILP)模型。基于华北地区某综合能源系统实际数据搭建的测试系统表明,所提方法具有良好的经济效益和低碳环保效益。关键词:综合能源系统;核电机组;碳交易;碳排放;核能供热;低碳;机会约束;可再生能源发电不确定性。
摘要 — 混合光伏电站 (HPP) 将光伏 (PV) 电站与电池储能系统 (BESS) 结合在一起,美国能源部认为这是朝着可再生能源发电厂未来迈出的有希望的一步。当可再生能源渗透率达到相当高的水平时,混合光伏电站可以作为可控热电厂参与未来电力市场的竞标。本研究提出了一种 HPP 的竞标和 BESS 调度模型。稳健优化 (RO) 技术已被用来识别竞标过程中不确定性的最坏情况。为了解决单级 RO 过于保守的问题,我们通过两级 RO 公式将 BESS 套利计划和 PV 容量固定分离。通过比较单级 RO 和两级 RO 的输出,两级 RO 以更积极的方式进行竞标和调度,从而增加了 HPP 的收入。此外,我们的模型还考虑了发电不足的惩罚,以便可以根据潜在的发电不足惩罚调整日前竞价决策和套利计划。由于所提出的模型是非凸的并且包含多个阶段,因此将列和约束生成 (C&CG) 算法应用于该模型作为解决方案。与案例研究中最先进的单阶段竞价方法相比,所提出的模型表现出更好的经济性能。
本文提出了一种可再生能源义务政策框架下的随机多目标经济调度模型。该模型在可再生能源义务下最大限度地降低发电机和旋转备用的总运营成本,同时最大限度地提高可再生能源的渗透率。风电和光伏发电厂的间歇性被纳入可再生能源义务模型。为了最大限度地降低与火电增加相关的循环成本,电池储能系统单元被纳入模型以协助系统旋转备用。创建动态场景来处理可再生能源的间歇性。由于所有可能场景的计算复杂性,采用场景减少方法来减少场景数量并解决所提出的随机可再生能源义务模型。为可再生能源义务提出了帕累托最优解,并进行了进一步的决策以评估与帕累托前沿相关的权衡。为了证明所提出的随机可再生能源义务模型的有效性,使用了两个 IEEE 测试系统,即改进的 IEEE 30 总线和 IEEE 118 总线系统。在这两个测试系统中,所提出的模型都可以实现高可再生能源渗透率,同时最小化预期运营成本。在大型 IEEE 118 总线测试系统中,计算效率
,由于在多区分销网络中分布式可再生能源的高渗透率高度渗透而削减了风能和光伏电源的问题,并提高了基于阶段转换变压器(PST)循环的设备的日常工作和日期安排策略,以增强运营效率和电压质量。日前的调度模型旨在通过结合新的能源和负载预测中的错误来最大化收益的收益。使用强大的优化技术来解决该模型,从而确定最佳环路关闭线。对于日期安排,重点是最大程度地降低缩减率,电压偏差率和网络损失的加权总和,从而优化了反应性电源分布并确保对可再生能源的充分利用。二阶编程应用于目标和约束,以确保收敛并加快解决方案过程。对改进的IEEE 33总线测试系统的仿真结果表明,提议的日期和日期安排策略有效地利用了PST环闭合设备的电压调节和功率流量控制功能。这种方法不仅确保了分销网络的安全性,而且还促进了分布式可再生能源的跨区域整合,降低了运营成本并提高了整体网络性能。
摘要:监管委员会正在推广封闭式配电系统 (CDS),它不同于传统的公共接入网络,可以由能源社区 (EC) 拥有和管理。CDS 中包含本地可再生能源潜力和充足的存储设备计划,允许 EC 成员之间进行合作,以降低运营支出 (OPEX),提供相对于公共监管网络和电力市场提供的电价具有内部竞争力的电价。CDS 运营商可以承担新的角色,即发电和存储资产的集中能源调度员,以最大限度地提高 EC 成员的利润。本文提出了一种创新的最佳有功和无功功率调度模型,以实现社区福利最大化。该提案与现有的公共接入网络上基于社会福利的调度之间的一个关键区别是排除了外部批发电力市场的利润。所提出方法的重点是最大限度地提高所有社区成员的福利。采用基于单一边界的集体 EC 的薪酬框架,考虑基于位置边际定价 (CDS-LMP) 的成员之间的协议。案例研究的结果显示,欧盟委员会对 CDS、可再生能源和存储的投资运营支出减少了 50%,回收期为 6 年。
区域物流与经济的协调发展是区域经济发展、缩小区域发展差距的重要保障。本研究运用区域协调发展理论和耦合理论,利用耦合协调度模型(CCDM)对2021年中国31个省市的数据进行分析,以分析结果作为结果变量。此外,我们以基础设施投资(II)、技术创新(TI)、产业结构(IS)和人力资本(HC)四个维度的数据作为条件变量,使用fsQCA进行多因素配置分析。识别出3条耦合协调性较高的路径和1条耦合协调性不高的路径,并分析每条路径的原因。研究结果表明:1)中国区域间经济发展与物流发展耦合协调程度存在明显差异,东部地区耦合协调程度较高,西部地区及其他边远地区耦合协调程度较低。2)耦合协调程度较高的三条路径为“基础设施投入—技术创新”、“技术创新—产业结构—人力资本”和“基础设施投入—基础性创新—产业结构”。这三类路径有利于区域物流与经济协调发展。最后,文章提出了加强物流业与经济联系、大力提升区域物流水平的政策建议。这将形成相互促进、共同发展的局面,进一步促进区域协调发展,实现区域高质量发展,减少区域间物流和经济发展不平衡现象。
为缓解全球气候变暖与能源危机问题,各国都在大力发展可再生能源技术,风能、水电、光伏等大规模可再生能源的接入对系统运行调度和经济调度影响巨大。本文提出一种以风电、光伏发电为主要能源来源的风电-光伏-光热-水电系统经济调度方法。采用长短期记忆(LSTM)神经网络对风电和光伏功率进行预测,并利用拉丁超立方抽样(LHS)方法和同步缩减算法得到10个典型的风电和光伏功率场景。建立风电-光伏-光热-水电-电池日前经济调度模型,并考虑相关约束条件。利用光热、水电站、电池和可转移负荷作为灵活资源,提高风电和光伏发电的渗透率。最后通过3个案例验证了所提模型的可行性。结果表明:(1)LSTM神经网络可以很好地预测风电和光伏发电的输出功率,且均方根误差(RMSE)较小;(2)在可再生能源电力系统中引入可转移负荷和CSP电站可以有效降低风电和光伏发电的波动率和限电率。
随着多能源负荷和可再生能源渗透率的提高,电热系统的谷值与峰值逐渐增大。虽然综合能源系统 (IES) 和电转氢 (P2H) 技术被广泛应用以提高能源效率、促进可再生能源的消纳,但是具有 P2H 的 IES 提供综合需求响应 (IDR) 的调度策略尚不清楚。因此,本文提出了一种具有多种 P2H 技术的 IES 提供 IDR 的最优调度策略。首先,建立描述多种 P2H 技术的统一数学模型,联合考虑启停和爬坡约束。然后,建立双层 P2H 耦合的 IDR 调度模型,其中上层是包含 P2H 和氢储能的 IES 模型并考虑电/气/热多能源耦合,下层是包含可转移负荷和减量负荷的灵活用户模型。采用 Karush – Kuhn – Tucker (KKT) 条件和大 M 方法将低层用户模型重新表述为几个互补的松弛约束。然后,整个模型被转化为可解的单层线性化模型。最后,案例研究表明,所提出的方法可以提高系统灵活性并有效降低负载峰谷差。此外,在 IES 中加入 P2H 和 HS 可以进一步优化整体经济效益、能源效率和消耗可再生能源的能力。
数字物流技术对于促进经济增长的商业应用非常重要。现代供应链或物流寻求实施一个包含数据、物理对象、信息、产品和业务进展的大规模智能基础设施。商业应用利用各种智能技术来最大化物流流程。然而,由于运输成本、质量和跨国运输,物流过程受到影响。这些因素经常影响该地区的经济增长。此外,大多数城市都位于偏远地区,得不到适当的物流支持,从而阻碍了业务增长。因此,本研究分析了数字物流对该地区经济的影响。长江经济带地区包括近 11 个城市,被选为分析对象。收集的信息通过动态随机平衡统计分析模型 (DSE-SAM) 进行处理,该模型预测了数字物流对经济发展的相关性和影响。在这里,构建了判断矩阵以减少数据标准化和规范化过程的难度。然后利用熵模型和统计相关性分析来改进整体影响分析过程。最后,将开发的基于DSE-SAM的创建系统效率与其他经济模型进行比较,例如空间杜宾模型(SDM),耦合协调度模型(CCDM)和协作度模型(CDM)。与其他地区相比,建议的DSE-SAM模型的结果实现了长江经济带地区城镇化,物流和生态的高度相关性。
摘要:农村能源是我国能源体系的重要组成部分,随着我国农业现代化的不断推进,综合农业能源系统将发挥越来越重要的作用。但我国现有的农村能源系统大多效率低下、运行成本高、污染环境。因此,满足各类农业能源需求的同时平衡能源效率与成本是综合农业能源系统设计和调度的重要问题。结合近年来发展成熟的混合储能技术,本文提出一种融合储能、沼气发电(BG)、P2G和电锅炉(EB)的新型农业能源系统结构及优化调度策略,为问题的解决提供新思路。首先介绍农业能源系统的结构并描述系统设备的数学模型;然后建立以系统综合运行成本最小化为目标的经济最优调度模型,控制各能量转换设备出力,达到提高系统运行性能、降低运行成本的效果。研究结果表明:加入HES及多能耦合设备的系统较原系统综合成本降低20%,环保成本降低23.2%,能源效率提高51%;HES模式下储能设备储存的功率主要由对应负荷的需求变化决定,不同能源之间的转换次数有限,能量转换损失最小。
