【摘 要】
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随着新能源并网容量的迅速增长,风电和光电的随机性、波动性给电力系统带来极大影响。为此,电力系统需要大量可靠、灵活的储能电源来平衡源荷波动。抽蓄作为一种传统的储能电源,电力系统的“调节器”,具有调峰、调频、调相等功能,兼具超大容量、经济性好、生态环保等优势;而电化学储能作为一种应用广泛、配置灵活的新型储能电源,与抽蓄相比在启动时间、响应速度、调节精度等方面存在优势,但其高昂的成本以及介质的安全性、环
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随着新能源并网容量的迅速增长,风电和光电的随机性、波动性给电力系统带来极大影响。为此,电力系统需要大量可靠、灵活的储能电源来平衡源荷波动。抽蓄作为一种传统的储能电源,电力系统的“调节器”,具有调峰、调频、调相等功能,兼具超大容量、经济性好、生态环保等优势;而电化学储能作为一种应用广泛、配置灵活的新型储能电源,与抽蓄相比在启动时间、响应速度、调节精度等方面存在优势,但其高昂的成本以及介质的安全性、环保性也会制约其发展,如何对两者进行评价和选择一直是行业内关注的热点问题。据此,本文围绕抽/储参与电力系统运行的评估问题展开研究,具体的研究内容如下:（1）对比分析了抽/储电站的综合性能。在技术方面,结合工程实例分析了抽/储电站参与电网运行的技术特点和调节能力;在经济性方面,站在全寿命周期的视角上对比分析抽/储项目前期、中、后期的各类成本及收益;在环保性方面,从节能减排、征地用地等角度对比分析抽/储之间的区别。（2）研究了国内外抽蓄电站经营模式并给出相关建议。由于经营模式与抽/储电站运行的综合效率、调节能力和经济效益密切相关,本文结合国内抽蓄电站工程实例,分析独立经营、租赁经营、电网统一经营三种模式各自的特点及现存问题;进而选取英国Dinorwig电站和美国Summit电站两个欧美成熟的抽蓄项目,深入分析其经营模式;最后借鉴国外典型抽蓄项目的经营经验,从租赁合约、辅助服务补偿、电价机制等多个角度,为我国抽/储电站经营模式的选择和发展提出建议。（3）提出了基于实际运行数据的抽蓄参与电网调节的技术性能评估模型。首先分析不同区域电网“两个细则”对抽蓄的考核要求,搭建了抽蓄参与电网调峰调频的技术性能评估体系,并根据机组用于调峰、一次调频和AGC调频的容量分配及“两个细则”的相关要求,得出主观权重;考虑到指标的之间的相关性和数值分布的杂乱性,采用CRITIC赋权法进行修正,得出综合权重,再利用TOPSIS评价方法得出机组的最终技术评分,构建出基于改进CRITIC赋权法的抽蓄调峰调频技术性能评估模型。最后结合华北区域某抽蓄电站的大量实际运行数据,在对数据进行分析、筛选的基础上,对该电站不同机组的技术性能进行仿真分析。（4）提出了抽/储电站参与电网宽时间尺度调节的综合效能评估模型。在抽/储电站综合性能对比分析的基础之上,结合区域电网“两个细则”和“储能国标”的相关考核要求,从调节能力、能效水平、经济性、环保性四个方面构建适用于抽/储电站的宽时间尺度综合效能评估体系,时间尺度覆盖静态、秒、分钟、月、年以及全寿命周期;然后以行业内的官方文件考核要求作为权重基础,结合专家意见补充权重,并采用CRITIC赋权法进行修正,再利用TOPSIS法得出电站的综合评分,构建出基于改进CRITIC赋权法的抽/储电站综合效能评估模型;最后选取五种不同类型的抽/储电站进行仿真分析,并研究储能未来发展对评估结果的影响,研究结果可为电网储能的规划和运行评价提供理论参考。
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