考虑绿证交易的含风电的系统电源优化规划研究

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为促进电力行业能源供给结构清洁化转型,我国引入可再生能源配额制度,以提高新能源发电量的占比。随着风电在系统中装机容量不断增大,其自身出力的不确定性带来的弃风等问题逐渐凸显,储能装置作为减少弃风的关键设备,合理配置储能将有效提升风电利用率。同时,配额制政策的关注点由最初的新能源装机占比转为新能源消纳权重,在各区域未完成消纳权重指标时,将参考绿色证书价格处以罚金,切实保障风电等绿色电力的消纳。因此,本文从系统以最低成本完成消纳权重指标的角度,围绕考虑绿证交易的含风电的电力系统运行及电源优化规划两个方面,主要开展了以下工作:(1)研究了配额制度及其配套机制绿证交易的特性及流程,并对促进新能源消纳的措施进行归纳总结。对保障新能源消纳权重的配额制度的流程及绿证的特性、交易过程进行梳理;详细分析参与绿证交易对系统及可再生能源企业的作用机理;归纳促进新能源消纳的措施,为后续含风电的系统运行及电源优化规划模型的建立奠定了基础。(2)研究了考虑绿证交易的含风电的系统运行优化问题。从系统完成消纳权重指标的角度,对系统的绿证交易成本进行内部化建模,综合考虑系统内机组运行约束及新能源消纳量约束,建立考虑绿证交易的含风电的系统运行优化模型。模型以常规机组发电成本、储能运行成本、弃风惩罚成本及绿证交易成本综合最小为目标函数,对系统中的非线性项进行线性化处理,结合算例,验证了所提模型及方法的有效性。(3)研究了考虑绿证交易的电源优化规划问题。综合考虑投资决策约束、机组运行约束及新能源消纳权重指标等约束条件,建立考虑绿证交易的电源优化规划模型,模型以规划水平年的投资费用、运行费用及绿证交易成本综合最小为优化目标,对全年风电出力场景进行聚类,结合具体算例,对不同场景、绿色证书价格以及风电接入容量的电源优化规划结果进行分析,验证所提模型的合理及实用性。
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