2023新型储能产品及技术应用案例汇编
为深入贯彻落实党中央、国务院关于碳达峰与碳中和的重大决策部署,进一步推进新型储能产业的健康发展和科学实施,国家储能技术产教融合创新平台(华北电力大学).华北电力大学技术转移转化中心、中关村华电能源电力产业联盟、汇川技术、沈阳微控新能源、纬景储能、盛弘股份、及安盾消防、太湖能谷、海博思创、亿纬鲤能共同组织编制了《2023新型储能产品及技术应用案例汇编》,内容包括储能行业政策盘点、标准体系、技术创新和应用场景,储能行业创新产品与技术,储能行业典型案例与标杆项目等方面,现予以公开发布,与业内专家、领军企业、行业用户共同探讨新型储能项目立业化价值和商业化应用前景。囿于编写组水平有限,汇编不尽之处在所难免,诚请读者诸君不吝提出宝贵意见和建议。
上海临港桃浦智慧园区
本项目英雄商办地块宗地总面积3.3万㎡,总建筑面积14.6万㎡,东至祁连山路,西至方渠路,南至真南路,北至永登路。本项目园区建设2019年1月初开工,至2019年10月底交付自用,12月底整体完工;2019至2022期间分期建设桃浦智慧园区信息化新基建与应用,并于运营期间持续迭代平台能力与园区应用场景。本项目在集团致力打造国际创新合作示范平台、技术转移平台、创新孵化平台的背景下,通过产业互联往及数字新基建技术,在桃浦智创城园区构建数字化转型样板,打造一个集成节能智控、立体安防、智慧运维、交通优化、敏捷服务等一专多能的数字孪生运营平台,为园区内建设智慧建筑群打造一个优良的示范性项目,并为园区开发建设、运营管理提供更加高效和高质量的数据驱动、孪生使能与中台沉淀的园区数字化转型解决方案。
湖南省电力行业碳达峰时间与路径研究
“十三五”期间湖南省经济发展呈现稳中向好态势,加之电能替代红利释放,电力需求保持中高速增长。虽然煤电正逐步退出电力供给侧主导地位,其基础电源定位长期保持,装机容量和发电量增长依然较快。电力行业持续推进清洁低碳转型,以风电、光伏为代表的新能源比例不断提升,系统所需平抑其波动性与随机性的灵活性资源紧缺。湖南省产业结构不断优化,用电需求重心逐步向第三产业和居民用电发生转移,负荷呈现尖峰化、双峰化特点。面对电力部门发展存在的突出问题,电力部门如期实现碳达峰也面临较大挑战。本研究报告系统分析了湖南省电力行业碳达峰基础,客观研判了电力行业碳达峰存在的四大主要问题,提出了适合湖南省省情省况的混合测算模型,重点测算了湖南省电力行业碳达峰的达峰年份和峰值。以减碳降碳资源为基础,从煤电转型优化、可再生能源高比例发展、“外电入湘”清洁供给、构建新型电力系统和多元电源优化互补等五个方面分类规划了碳达峰具体实施路径,最后提出相关政策建议,助力湖南省电力行业2030年前如期实现碳达峰。
考虑碳排放流与需求响应的电力系统两阶段优化调度
风电接入从发电侧降低了电力系统碳排放,而引入需求响应消纳弃风为从负荷侧降碳提供了新思路。综合考虑风电和需求响应,基于电力系统碳排放流理论提出了日前日内两阶段电网低碳优化调度方法。首先,对电力系统碳排放流理论进行了分析,建立负荷侧的节点碳势模型;然后,将柔性负荷分为可转移和可削减两类负荷,基于负荷节点碳势模型设计了调用这两类负荷降碳的响应机制;在此基础上,建立了考虑低碳性和经济性的源荷协调日前优化调度模型,基于模型预测控制对日前优化调度模型进行求解,并通过反馈校正调整日内调度结果。最后分别通过改进PJM-5节点和IEEE-300系统进行仿真验证,结果表明,提出的优化调度方法能够有效促进柔性负荷消纳风电,减少弃风的同时实现负荷侧降碳的目标。
城市地下综合管廊智能化运维新技术
综合管廊是城市重要的市政基础设施,可实现给水、排水、电力、通信、燃气等各类市政管线的集成化管理,便于后期维护与检修,保障城市“生命线”的正常运行。自2015年以来,我国综合管廊建设规模和里程已达到世界前列,目前已将重心从建设转移到运维上,周期智能化管理已成为今后我国综合管廊运维中需要实践和贯彻的重要理念
碳市场下计及电−氢储能的综合能源系统需求响应策略
随着能源耦合的发展及我国碳市场的不断完善,传统电力需求响应已不满足双碳背景下多能耦合的综合能源系统(integrated energy system, IES)发展现状。为提高IES的综合需求响应(integrated demand response, IDR)能力,建立了考虑碳市场与电−氢储能的园区−用户双层模型。其中上层模型为考虑电−氢储能投资成本、碳市场履约成本及电/气/热多能耦合的IES模型;下层为包含可转移、可削减电热负荷的用户模型。然后引入运营商作为园区管理者,以运营商净收益最大、用户成本最小为目标函数,构建了运营商−用户主从博弈框架。最后算例仿真分析了碳市场环境下园区的需求响应效果,以及园区碳排放强度对IES系统碳排放的影响,并配置了不同情况下园区的电−氢储能,结果验证了所建双层模型及其互动方法的有效性。
基于马尔可夫转移场和轻量级网络的非侵入式负荷识别
负荷识别是非侵入式负荷监测(non-intrusive load monitoring, NILM)的关键一步。针对目前识别方法存在网络参数量大、识别率低的局限性,提出了一种基于马尔可夫转移场((Markov transition field, MTF)和轻量级网络的非侵入式负荷识别方法。首先,利用归一化后的电压电流计算马尔可夫状态转移矩阵,在时域上排列每个状态转移概率构建MTF。其次,对MTF降采样以适应神经网络的学习,利用伪彩色编码技术得到RGB彩色图像。最后,在轻量级网络ShuffleNetV2中加入SimAM无参注意力模块作为特征提取网络,以较少的参数量实现负荷分类识别。使用公共数据集PLAID和WHITED对所提方法进行实验,结果表明,SimAM-ShuffleNetV2在两个数据集的识别准确率分别达到了98.99%和99.22%,参数量分别为0.37 M和0.41 M,比现有的方法具有更高的识别准确率和更少的参数量,验证了所提方法的有效性和优越性。
故障相桥臂转移接地消弧装置直流侧电压控制方法
为解决传统三相直挂式柔性消弧装置非故障相桥臂承担线电压的问题,提出一种故障相桥臂转移接地的消弧方法。该方法通过开关控制故障相桥臂转移接地,母线电压由故障相桥臂与非故障相桥臂共同承担,三相桥臂共同输出电流,以实现消弧。针对级联H桥直流侧需独立供电的问题,提出分布式电压平衡换流调制方法。该调制方法根据H桥输出状态和电流方向对直流侧电容充放电的影响,有选择地改变H桥的输出状态,进而实现直流侧电压的稳定。使用该调制方法的消弧装置无须在直流侧配备独立供电电源,在消弧过程中能保持H桥直流侧电压稳定。最后,采用Matlab/Simulink仿真软件对所提方法进行验证,仿真结果证明了所提方法的有效性。
计及负荷时空转移需求响应的数据中心聚合商最优运行策略
利用聚合技术构建数据中心聚合商以参与系统需求响应,提出一种计及负荷时空转移需求响应的数据中心聚合商最优运行策略。首先,根据数据中心的物理特性,建立负荷时空转移需求响应模型;然后,以数据中心运行成本最小化和数据中心聚合商利益最大化为目标,建立计及负荷时空转移需求响应的数据中心聚合商最优运行模型;最后,通过Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件以及大M法将双层模型转换成单层混合整数线性规划模型进行求解。仿真结果表明:所提最优运行策略可有效提高数据中心内工作负荷的灵活性,并促进数据中心运行经济性的提高。
应力转移型特强钢芯铝型线绞线