沈阳工业大学滕云、吴磊 等:考虑垃圾处理与多源储能协调的多能源微网优化运行模型

团队介绍

滕云,博士,教授,博士生导师,沈阳工业大学新能源研究院副院长。主要研究方向为新能源电力系统及多能源系统规划、分析、运行与控制技术。承担国家级、省级科研项目5项,企业合作项目20余项;获省部级科技进步二等奖4项;发表SCI/EI检索学术论文30余篇,出版专著2部,申请发明专利30余项,获得发明专利授权6项。

吴磊,硕士研究生,研究方向为多能源系统优化运行与控制。

研究团队

团队依托于辽宁省多能源系统优化运行与控制技术工程研究中心,现有教授6名,副教授2名,博士研究生15名,硕士研究生60余名。

团队主要研究方向包括:交直流混合系统关键技术与装备、新能源电力系统及多能源系统关键技术与装备、可再生能源高效高质量消纳、高比例可再生能源大规模并网及其稳定性、特高压交直流混合输电系统运行与控制等。

近年来课题组承担国家重点研发计划项目、辽宁省重点研发计划项目、辽宁省自然科学基金项目、企业合作科研项目50余项。发表SCI、EI检索论文60余篇,获得专利授权30余项。

导语

结合多能源微网发展和“无废城市”建设现状,充分考虑全可再生能源协调供能与含垃圾发电设施的多能源微网间能源耦合互补特性,文章对“无废城市”多能源微网中如何提升城市多能源微网运行能力、经济性、垃圾处理能力和可再生能源消纳等问题进行了深入研究。

研究背景

在全可再生能源新型发展模式和“无废城市”建设关于城市垃圾减量的要求下,集成了兼容垃圾处理设施多源协调的多能源微网,由于其中可再生能源出力、垃圾处理发电系统出力以及能源间相互耦合紧密,为多能源微网运行能力的提升带来巨大挑战。如何提升兼容垃圾处理的多能源微网中可再生能源消纳能力、垃圾最大化处理能力以及运行经济性是快速推进垃圾处理设施与多能源微网高效协调的关键和难点问题之一。

论文所解决的问题及意义

针对全可再生能源供能与兼容垃圾发电设施的多能源微网间能源耦合互补特性,本章将兼容垃圾处理设施的多能源微网等效为一个具有电能、热能和天然气能储放外特性的“含垃圾处理的多源综合协调储能”,实现对多能源微网运行能力、经济性、垃圾处理能力和可再生能源消纳能力的有效提升。

论文方法及创新点

针对全可再生能源供能提出的多能源微网运行问题,文章研究垃圾热解气化的能量转换过程,建立垃圾处理设施的电、热、气能量输出特性模型,提出含垃圾处理的多源综合协调储能系统模型,在此基础上,以多能源微网总体运行成本最低和垃圾处理量最大化为目标,建立含垃圾处理的多源综合协调储能系统的多能源微网优化运行模型及求解方法。

含垃圾处理的多源综合协调储能模型微网结构

结论

文章考虑全可再生能源供能与含垃圾发电设施的多能源微网能源耦合关系,以提升多能源微网运行能力、经济性、垃圾处理能力、可再生能源消纳能力,建立了含垃圾处理的多源综合协调储能模型及其运行优化方法。该模型将多能源微网等效为电能、热能和天然气能的协同储能系统,在实现多能源微网稳定经济运行的同时,能够对外部电网、热网和气网提供调节能力支撑。

引用本文

滕云, 吴磊, 冷欧阳, 陈哲, 葛维春. 考虑垃圾处理与多源储能协调的多能源微网优化运行模型[J]. 电工技术学报, 2020, 35(19): 4120-4130. Teng Yun, Wu Lei, Leng Ouyang, Chen Zhe, Ge Weichun. Multi-Energy Microgrid Optimization Operation Model Considering Waste Disposal and Multi-Source Coordinated Energy Storage. Transactions of China Electrotechnical Society, 2020, 35(19): 4120-4130.

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