多能互补系统

位于配电网薄弱区域的农村常常存在供能可靠性不足的问题，导致接入大规模光伏的多能互补系统难以在此类地区广泛开展。储能系统作为新型能源系统融合的纽带，能够有效提升此类地区的供能可靠性。为此，文中提出一种面向薄弱配电网的农村多能互补系统(rural multi-energy complementary system,RMES)储能协同优化配置策略。首先，明确包含生物质废弃物能源转化系统的RMES架构。然后，以系统缺供损失成本作为评判依据，提出一种储能配置评价准则。最后，建立计及储能全生命周期成本的RMES多元储能协同优化配置模型。针对该模型的特性，将其解耦转化为包含规划-运行两阶段的双层优化模型，并采用粒子群算法和Gurobi求解器相结合的混合策略进行求解。算例分析表明，所提储能配置评价准则有效激发了RMES配置储能的积极性。此外，构建的多元储能协同配置模型使得RMES表现出更好的经济效益和环境效益，并且在提升系统运行可靠性方面具有优越性。

本项目围绕多种能源用能特性开展研究工作，建立了多能互补特性模型，提出了分布式能源系统规划方法，建立了多能互补系统配置和运行一体化优化方法，并开发了多能互补分布式能源规划工具，应用所研究成果和工具，提出中德生态园多能互补示范方案，包括可再生能源发电、冷热电三联供、电池储能等能源设备。项目成果在示范地区能源的可靠供应和高效利用起到了积极有效的推动作用，对公司开展综合能源服务提供有力支撑。

项目围绕国家“双碳行动方案”战略需求，聚焦基于第三代半导体的能量变换技术和多能互补能量管理规划方法，面向用户电热冷气等需求，实现多能协同供应和能源综合梯级利用，深化“产-学-研-用”合作，开展了相关关键技术研究。本项目依托国家重点研发计划、江苏省科技计划、基础研究计划和产学研前瞻等项目，围绕多能互补系统能源路由器和能量管理关键技术展开了研究并进行了工程示范应用。2021年本项目研究成果“基于数据融合的智慧园区能源管控系统（E-Smart）”被评定为江苏省大数据、区块链产业发展试点示范项目。本项目已申请专利61件，其中授权发明专利16件，软件著作权30件。发表学术论文14篇，其中SCI 4篇。2017年发布了企业标准（Q/320214 YS01-2017），在该标准基础上参与制定了国家电网公司标准（Q/GDW 11712-2017），2017年参与制定中国电力企业联合会标准（T/CEC 20170204和T/CEC 20170208），2018年参与制定微电网工程设计标准（GBT51341-2018），2019年发布了企业标准（Q/320214 YS002—2019）。本项目立足江苏，辐射全国，在江苏、福建、山西、浙江、广东、山东等省区实施了35个示范工程。

位于配网薄弱区域的农村常常存在供能可靠性不足的问题，进而导致接入大规模光伏的多能互补系统难以在此地区广泛开展。储能系统作为新型能源系统融合的纽带，能够有效提升此类地区的供能可靠性。为此，本文提出一种面向薄弱配网的农村多能互补系统(Rural multi-energy complementary system, RMES)储能协同优化配置策略。首先，明确包含农村生物质利用系统的RMES架构。其次，以系统故障时间作为评判依据，提出一种系统可靠性评价方法。最后，建立计及储能全生命周期成本的RMES多元储能协同优化配置模型。针对该模型的特性，将其解耦转化为包含规划-运行两阶段的双层优化模型，并采用粒子群算法和Gurobi求解器相结合的混合策略进行求解。算例分析表明所提多元储能协同优化配置方法有助于RMES表现出更好的经济效益和环境效益，并且在提升系统可靠性方面显现出优越性。

大力开发利用农村地区丰富的太阳能、风能、生物质等资源，对农村地区能源安全意义重大。这需要辅以坚强电网作为支撑，并推进分布式低碳综合能源系统、新能源微电网等多能互补系统建设，因地制宜开展数字化、智能化应用，实现“源网荷储碳数智治”协同发展，促进农村地区能源绿色低碳发展。对此，中能传媒记者就相关问题采访了国网能源研究院有限公司新能源所副所长黄碧斌。

近日，由南网科研院牵头，联合天津大学、广东电网规划中心、清华大学深圳国际研究生院、北京四方、南网共享运营公司等单位共同完成的“低碳化多能互补系统规划运行关键技术及工程应用”科技成果通过中国电工技术学会组织的鉴定。