年利用電池交換站的蓄電池進行光伏儲能的經(jīng)濟性的研究

EconomicValueofPVEnergyStorageUsingBatteriesofBattery-SwitchStations利用電池交換站的蓄電池作為光伏儲能的經(jīng)濟性研究研究背景1主要內(nèi)容2總結(jié)3Contents

根據(jù)LuxResearch（盧克斯）的調(diào)查結(jié)果，如果將光伏和儲能系統(tǒng)相結(jié)合，日本有望成為領(lǐng)航者?！?013-04-02日本到2018年安裝281MW的光伏儲能系統(tǒng)，大幅領(lǐng)先于所有其他市場。到2018年，德國將以94MW排名第二，而美國將以75MW排名第三其預(yù)計光伏儲能將在未來5年有望成為一個價值28億美元的市場國際背景光伏發(fā)電電壓上升輸出波動存儲介質(zhì)遇到問題解決問題電動汽車快速充電電池交換站遇到問題解決問題電池到2030年，日本計劃使用光伏發(fā)電量達到5.3萬MW，導(dǎo)致配電網(wǎng)絡(luò)電壓上升，輸出波動等問題為了促進電動汽車的普及，需要建設(shè)短時間內(nèi)能夠給電動汽車充電的基礎(chǔ)設(shè)施研究的背景KeyWordsBattery-switchstation——電池交換站economicvalue——經(jīng)濟價值Electricvehicle——電動汽車photovoltaic(PV)——光伏發(fā)電surpluselectricity——電力過剩、剩余電力電動車交換電池的過程KeyWordsBattery-switchstation——電池交換站economicvalue——經(jīng)濟價值Electricvehicle——電動汽車photovoltaic(PV)——光伏發(fā)電surpluselectricity——電力過剩、剩余電力提出使用電站電池作為光伏電站的儲能介質(zhì)兩個相關(guān)分析：電池和逆變器使用最佳發(fā)電組合模型所產(chǎn)生的邊際價值(marginalvalue)假定逆變器(inverter)和電池的年度租金，計算出這些設(shè)備的最佳裝機容量主要內(nèi)容在其他條件不變的前提下，增加產(chǎn)品投入所產(chǎn)生的價值模型最佳發(fā)電組合模型電池交換站規(guī)劃模型OptimalGenerationMixModel(OPTIGEN)——最佳發(fā)電組合模型目的：通過求解線性規(guī)劃問題計算出最經(jīng)濟的建設(shè)和運營成本，評估擬設(shè)系統(tǒng)的經(jīng)濟價值，即以最小的成本實現(xiàn)裝機容量和電量輸出的最大化。年度總費用=建設(shè)成本+燃料成本核電站液化天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)（IGCC）更先進的液化天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)（LNG—MACC）抽水蓄能系統(tǒng)四類電站：類型建設(shè)費用燃料價格資本回收系數(shù)運營成本率核電廠279，0001.585.8%4.0%IGCC272，0002.235.8%4.8%LNG-MACC164,0009.075.8%3.6%抽水蓄能220,000-5.8%4.0%電廠的費用參數(shù)年度總成本（用于計算平均電力成本）電池交換站的規(guī)劃模型將電池作為1GWh容量的集總電池(alumpedbattery)進行模擬,減少計算時間每小時交換電池數(shù)量滿足泊松分布用布爾系數(shù)（1/0）作為電池開/關(guān)，使OPTIGEN模型已經(jīng)由原來的線性模型問題變?yōu)榛旌险途€性模型問題（用CPLEX算法解決優(yōu)化問題）CPLEX提供靈活的高性能優(yōu)化程序，解決線性規(guī)劃、二次方程規(guī)劃、二次方程約束規(guī)和混合整型規(guī)劃問題。假定將5.3萬MW的光伏引進全國的電力系統(tǒng)，光伏的最大發(fā)電量在晴天時是裝機容量的80％，陰天時是10％，把一年365天分成一半晴天一半陰天，可以得到光伏的年利用率為12％。電池和逆變器總?cè)萘抗潭?計算出電池和逆變器的邊際價值設(shè)定這些設(shè)備有公共機構(gòu)付給電站的年租賃費用，計算出最佳裝機容量。三種案例的評估無光伏的案例：作為參考抽水蓄能案例：儲存電能的介質(zhì)電池案例：儲存電能的介質(zhì)評價指標：平均電力成本=年度需求總量÷年度總成本結(jié)論逆變器的邊際價值：與逆變器容量成反比，與電池容量成正比電池的邊際價值：與電池容量成反比，與逆變器容量成正比最佳裝機容量：設(shè)定逆變器和電池年度租賃費分別為6000日元/千瓦/年和3000日元/千瓦時/年，從邊際價值的線與每年的租賃費的線的交叉點得到逆變器的容量為29GW，電池容量為47GW總結(jié)適當選擇電池、逆變器容量，達到使其達到最大邊際