計(jì)及需求側(cè)管理的電—?dú)饧赡茉聪到y(tǒng)協(xié)同規(guī)劃

高　瀅, 王　芃, 薛　友, 文福拴, 張利軍, 孫　可, 徐晨博

(1. 浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院, 浙江省杭州市 310027;2. 國網(wǎng)浙江省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院, 浙江省杭州市 310008; 3. 國網(wǎng)浙江省電力有限公司, 浙江省杭州市 310007)

0　引言

隨著電轉(zhuǎn)氣(power to gas,P2G)技術(shù)的發(fā)展,電力系統(tǒng)和天然氣系統(tǒng)可以構(gòu)成閉環(huán)運(yùn)行的電—?dú)饧赡茉聪到y(tǒng)(integrated electricity-gas energy system,IEGES),形成狹義的能源互聯(lián)網(wǎng)[1]。IEGES通過能源耦合單元將電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)緊密聯(lián)系起來,在規(guī)劃與運(yùn)行層面實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)優(yōu)化的同時(shí),提高整體能源利用效率和對(duì)間歇性可再生能源發(fā)電出力的消納能力等。在能源耦合單元中,燃?xì)鈾C(jī)組(natural gas-fired plant,NGFP)建設(shè)時(shí)間短、發(fā)電效率高、調(diào)節(jié)速度快,已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。P2G是指利用電能將H2O與CO2轉(zhuǎn)化為H2或人工天然氣(主要成分為CH4)的技術(shù)[2-3]。P2G設(shè)備可將電力系統(tǒng)中富余的電力轉(zhuǎn)化為天然氣,并促進(jìn)形成閉環(huán)運(yùn)行的IEGES。近年來,電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)的協(xié)同規(guī)劃問題逐步受到關(guān)注。例如,澳大利亞國家能源市場(chǎng)運(yùn)營機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)對(duì)電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃管理[4],德國也已將P2G技術(shù)列為重要的可再生能源發(fā)電的儲(chǔ)能手段,并將其應(yīng)用于能源轉(zhuǎn)化計(jì)劃之中[5]。

在IEGES的協(xié)同規(guī)劃與協(xié)調(diào)運(yùn)行方面,國內(nèi)外已有一些研究報(bào)道。文獻(xiàn)[5]針對(duì)P2G設(shè)備的運(yùn)行特性,從電力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行、可再生能源消納、輔助服務(wù)提供等方面探討了P2G廠站的應(yīng)用前景。文獻(xiàn)[4，6]綜合考慮熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和P2G設(shè)備,建立了以綜合成本最小為優(yōu)化目標(biāo)的電—?dú)饣炻?lián)綜合能源系統(tǒng)的選址定容優(yōu)化模型。……