考慮運行策略和投資主體利益的電轉氣容量雙層優化配置

許志恒, 張勇軍, 陳澤興, 林曉明, 陳伯達

(廣東省綠色能源技術重點實驗室， 華南理工大學電力學院, 廣東省廣州市 510640)

0　引言

以風電和光伏等新能源發電為主,實現國內能源結構低碳、清潔化轉型已成為趨勢。預計2020年在“三北”地區建設的風電容量可達200 GW[1]。但由于風電固有的波動性和反調峰特性以及源網規劃不協調等因素,傳統電網對風電消納面臨瓶頸[2-3]。近年來,能源互聯網的提出,為風電等新能源消納提供了新的思路,即通過多網融合進行優勢互補,實現新能源的消納[4]。其中,電轉氣(power to gas,P2G)設備作為電網和天然氣網的耦合元件,可將富余風電轉為天然氣,并注入天然氣網中進行傳輸消納[5],正是提高新能源消納的一種直接體現。

當前,P2G投資成本仍較高[6],若以第三方公司作為投資運營主體,會面臨選址和建設的投資較大、成本回收困難等問題。而考慮以風力發電企業作為P2G設備建設的投資主體,一方面在風電場內配置P2G設備,解決了設備選址問題。另一方面,P2G設備除了能通過提高風電消納量給風電場帶來直接的售能效益外,還能為系統提供備用和碳捕獲等輔助服務,給風電場帶來經濟收益[7]。

基于此,對于P2G規劃的研究,常在能與附近氣網進行耦合的風電場等新能源處進行P2G設備的選址建設,再進一步對其容量配置進行研究。文獻[8]以系統運行經濟性最優,構建了包含P2G設備的能源中心選址定容單層規劃模型,文獻[9]提出了P2G設備、蓄電池和燃氣輪機協同規劃的單層優化模型?！?br>