考慮供熱網(wǎng)儲(chǔ)熱特性的電—熱綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度

王婉璐, 楊 莉, 王 蕾, 張 平, 黃晶晶, 王康元

(1. 浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院, 浙江省杭州市 310027; 2. 國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司, 浙江省杭州市 310020;3. 國(guó)網(wǎng)浙江海寧市供電有限公司, 浙江省海寧市 314400)

0 引言

目前,中國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電的裝機(jī)容量已位居世界第一,但橫亙?cè)诳稍偕茉窗l(fā)展面前的棄風(fēng)、棄光等痼疾一直沒(méi)得到很好的解決[1-2]。國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2016年全國(guó)棄風(fēng)電量達(dá)49.7 TW·h,部分地區(qū)棄風(fēng)率超過(guò)40%,西部地區(qū)是中國(guó)光伏電站發(fā)展的重要區(qū)域,其裝機(jī)容量仍在快速增長(zhǎng),但平均棄光率已達(dá)到20%。

棄風(fēng)、棄光的原因主要與調(diào)峰能力不足、以熱定電、當(dāng)?shù)乜稍偕茉囱b機(jī)容量與用電需求不匹配、電源建設(shè)與電網(wǎng)建設(shè)不同步、外送輸電通道限制等因素有關(guān)[3-4]。以本文研究對(duì)象浙江省海寧市尖山地區(qū)為例,2016年該地區(qū)風(fēng)電、光伏總裝機(jī)容量為223 MW,而其用電負(fù)荷水平在135 MW左右,是典型含高比例可再生能源系統(tǒng)。正常情況下該區(qū)域基本實(shí)現(xiàn)自平衡,但特殊情況下,譬如節(jié)假日,園區(qū)工業(yè)負(fù)荷劇減,無(wú)法實(shí)現(xiàn)就地消納,只能通過(guò)110 kV尖山變電站倒送功率至220 kV安江變電站,甚至通過(guò)220 kV安江變電站倒送功率至220 kV通道由主網(wǎng)消納。而特定時(shí)期(節(jié)假日負(fù)荷低,尤其單臺(tái)主變壓器運(yùn)行)受尖山變電站主變壓器容量限制,以消納和送出能力分析,海寧市尖山電網(wǎng)無(wú)法滿足風(fēng)電、光伏富余電量外送需要,受限容量達(dá)到63～143 MW,受限比例達(dá)到28.25%～64.12%。

在以火電為主要調(diào)節(jié)容量,大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸送模式下,受端系統(tǒng)最大可再生能源電量滲透率僅為15%,難以實(shí)現(xiàn)高比例可再生能源發(fā)電消納;而就地開(kāi)發(fā)和消納情況下,通過(guò)源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)協(xié)調(diào)調(diào)度的多種措施,風(fēng)光發(fā)電電量最大滲透比例可以達(dá)到60%以上[5]。……