含相变储能的冷热电联供微网容量配置研究

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在“双碳”目标的驱动下,未来灵活性电源、需求侧响应将是建设可持续能源网的必由之路。冷热电联供微网是一种高效的能源供应模式。与此同时,储热技术在电源灵活性改造、需求侧管理措施、可再生能源消纳及其他形式的应用具有重要的作用。因此,本文针对相变储能技术展开研究,并将其引入冷热电联供微网中,并对微网容量规划配置展开研究,主要研究内容如下:首先,对相变储能的工作原理及其应用展开研究,分析对比建筑相变储能墙体和箱式相变储能热库,根据相变储能技术的发展现状选择箱式相变储能热库,并将其引入冷热电联供微网中,建立含有相变储能的冷热电联供(PCMES-CCHP)微网,以解决可再生能源供需不匹配和电网峰谷差大的问题,对相变储能和微网中的其他能源设备建立数学模型,为后续研究奠定理论基础。其次,为验证相变储能可实现减少碳排放及削峰填谷方面的效果,对PCMESCCHP微网建立以经济、能耗和碳排放最小为目标函数的多目标规划模型,采用多目标进化算法对模型进行求解,可得到一系列Pareto解,并通过基于直接模糊理论的双向投影法对其做出决策,从而得出系统最佳的配置方法。结果表明,与传统CCHP微网相比,本文构建的PCMES-CCHP微网,由于相变储能的存在可降低对能源设备容量的需求,同时可有效降低微网碳排放量,辅助电网削峰填谷。最后,基于现有的PCMES-CCHP微网,考虑建筑热惯性和人体舒适度,引进虚拟储能,对微网的虚拟储能建模分析,创建微网双层规划模型。将求解得到的配置方案与第三章的结果进行对比。结果表明,虚拟储能可降低微网中实体储能的容量,从而提高经济性,同时虚拟储能可进一步降低微网的碳排放,助力“双碳”目标的实现。
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