月刊
ISSN 1000-7229
CN 11-2583/TM
电力建设 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (7): 1-12.doi: 10.12204/j.issn.1000-7229.2022.07.001
• 双碳目标驱动下的能源电力经济与市场机制·栏目主持 文福拴教授、刘敦楠教授· • 上一篇 下一篇
时维帅1(), 孙欣1(), 谢敬东2(), 严佳嘉1(), 张誉匀1()
收稿日期:
2022-01-25
出版日期:
2022-07-01
发布日期:
2022-06-30
通讯作者:
孙欣
E-mail:shi_weishuai@163.com;sunxin@shiep.edu.cn;xie_jd@shiep.edu.cn;smileyanjiajia@163.com;944986237@qq.com
作者简介:
时维帅(1996),男,硕士研究生,主要研究方向为电力市场,E-mail: shi_weishuai@163.com;基金资助:
SHI Weishuai1(), SUN Xin1(), XIE Jingdong2(), YAN Jiajia1(), ZHANG Yuyun1()
Received:
2022-01-25
Online:
2022-07-01
Published:
2022-06-30
Contact:
SUN Xin
E-mail:shi_weishuai@163.com;sunxin@shiep.edu.cn;xie_jd@shiep.edu.cn;smileyanjiajia@163.com;944986237@qq.com
Supported by:
摘要:
“双碳”目标下,电力现货市场成为消纳新能源的重要平台。由于新能源出力具有波动性和不确定性,高比例新能源进入电力市场后将带来新的挑战。电转氢(power to hydrogen,P2H)作为绿色低碳的灵活性调节资源,能够为新能源大比例入网提供新的途径。首先在新能源场站报价报量参与电力市场与常规机组同台竞价的基础上,构建了包含日前和实时两级的上层电能量现货市场竞价交易优化模型。其次对含有P2H的风电场出力进行优化,构建了下层风氢联合系统实时优化模型。最后以改进的IEEE 30节点系统为例分析了“双碳”目标下高比例风电参与现货市场带来的电价波动风险,研究了风氢联合系统参与现货市场的经济性。结果表明风电场配备一定规模的P2H设备能够有效减少风电不确定性给现货市场带来的电价波动风险,提高风电利用率,实现氢的廉价制取,在经济上具有一定可行性。
中图分类号:
时维帅, 孙欣, 谢敬东, 严佳嘉, 张誉匀. “双碳”目标下风氢联合系统参与现货市场的优化运行与效益分析[J]. 电力建设, 2022, 43(7): 1-12.
SHI Weishuai, SUN Xin, XIE Jingdong, YAN Jiajia, ZHANG Yuyun. Optimal Operation and Benefit Analysis of Wind-Hydrogen Combined System in Spot Market with the Double Carbon Goal[J]. ELECTRIC POWER CONSTRUCTION, 2022, 43(7): 1-12.
[1] | 陈国平, 董昱, 梁志峰. 能源转型中的中国特色新能源高质量发展分析与思考[J]. 中国电机工程学报, 2020, 40(17): 5493-5506. |
CHEN Guoping, DONG Yu, LIANG Zhifeng. Analysis and reflection on high-quality development of new energy with Chinese characteristics in energy transition[J]. Proceedings of the CSEE, 2020, 40(17): 5493-5506. | |
[2] | 文云峰, 杨伟峰, 汪荣华, 等. 构建100%可再生能源电力系统述评与展望[J]. 中国电机工程学报, 2020, 40(6): 1843-1856. |
WEN Yunfeng, YANG Weifeng, WANG Ronghua, et al. Review and prospect of toward 100% renewable energy power systems[J]. Proceedings of the CSEE, 2020, 40(6): 1843-1856. | |
[3] | 路嘉琦, 李强, 宋少群, 等. 基于概率边际电价的价格风险管理机制设计[J]. 电网技术, 2020, 44(12): 4565-4574. |
LU Jiaqi, LI Qiang, SONG Shaoqun, et al. Price risk management mechanism based on probabilistic LMP[J]. Power System Technology, 2020, 44(12): 4565-4574. | |
[4] | 舒印彪, 张智刚, 郭剑波, 等. 新能源消纳关键因素分析及解决措施研究[J]. 中国电机工程学报, 2017, 37(1): 1-9. |
SHU Yinbiao, ZHANG Zhigang, GUO Jianbo, et al. Study on key factors and solution of renewable energy accommodation[J]. Proceedings of the CSEE, 2017, 37(1): 1-9. | |
[5] | 陈启鑫, 房曦晨, 郭鸿业, 等. 储能参与电力市场机制:现状与展望[J]. 电力系统自动化, 2021, 45(16): 14-28. |
CHEN Qixin, FANG Xichen, GUO Hongye, et al. Participation mechanism of energy storage in electricity market: Status quo and prospect[J]. Automation of Electric Power Systems, 2021, 45(16): 14-28. | |
[6] | 曹蕃, 郭婷婷, 陈坤洋, 等. 风电耦合制氢技术进展与发展前景[J]. 中国电机工程学报, 2021, 41(6): 2187-2201. |
CAO Fan, GUO Tingting, CHEN Kunyang, et al. Progress and development prospect of coupled wind and hydrogen systems[J]. Proceedings of the CSEE, 2021, 41(6): 2187-2201. | |
[7] |
ZHANG Y M, WANG L G, WANG N L, et al. Balancing wind-power fluctuation via onsite storage under uncertainty: Power-to-hydrogen-to-power versus lithium battery[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2019, 116: 109465.
doi: 10.1016/j.rser.2019.109465 URL |
[8] | 魏繁荣, 随权, 林湘宁, 等. 考虑制氢设备效率特性的煤风氢能源网调度优化策略[J]. 中国电机工程学报, 2018, 38(5): 1428-1439. |
WEI Fanrong, SUI Quan, LIN Xiangning, et al. Energy control scheduling optimization strategy for coal-wind-hydrogen energy grid under consideration of the efficiency features of hydrogen production equipment[J]. Proceedings of the CSEE, 2018, 38(5): 1428-1439. | |
[9] | 郭梦婕, 严正, 周云, 等. 含风电制氢装置的综合能源系统优化运行[J]. 中国电力, 2020, 53(1): 115-123. |
GUO Mengjie, YAN Zheng, ZHOU Yun, et al. Optimized operation design of integrated energy system with wind power hydrogen production[J]. Electric Power, 2020, 53(1): 115-123. | |
[10] | 杨金刚, 刘维妙, 李顺昕, 等. 风氢耦合发电系统优化运行策略与效益分析[J]. 电力建设, 2017, 38(1): 106-115. |
YANG Jingang, LIU Weimiao, LI Shunxin, et al. Optimal operation scheme and benefit analysis of wind-hydrogen power systems[J]. Electric Power Construction, 2017, 38(1): 106-115. | |
[11] |
袁铁江, 曹继雷. 计及风电-负荷不确定性的风氢低碳能源系统容量优化配置[J/OL]. 高电压技术:1-10[2022-02-22].DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20210340.
doi: 10.13336/j.1003-6520.hve.20210340 |
YUAN Tiejiang, CAO Jilei. Optimal Allocation of Wind Hydrogen Low Carbon Energy System Capacity Considering Wind Power-Load Uncertainty.[J/OL]. High Voltage Engineering:1-10[2022-02-22].DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20210340. (in Chinese)
doi: 10.13336/j.1003-6520.hve.20210340 |
|
[12] | 艾欣, 周树鹏, 赵阅群. 含虚拟发电厂的电力系统优化运行与竞价策略研究[J]. 中国电机工程学报, 2016, 36(23): 6351-6362. |
AI Xin, ZHOU Shupeng, ZHAO Yuequn. Research on optimal operation and bidding strategy of power system with virtual power plants[J]. Proceedings of the CSEE, 2016, 36(23): 6351-6362. | |
[13] | 李鹏, 韩建沛, 殷云星, 等. 电转氢作为灵活性资源的微网容量多目标优化配置[J]. 电力系统自动化, 2019, 43(17): 28-35. |
LI Peng, HAN Jianpei, YIN Yunxing, et al. Multi-objective optimal capacity configuration of microgrid with power to hydrogen as flexible resource[J]. Automation of Electric Power Systems, 2019, 43(17): 28-35. | |
[14] | 江岳文, 陈梅森. 基于鲁棒后悔度的日前市场购电联合优化[J]. 电工技术学报, 2019, 34(9): 1971-1983. |
JIANG Yuewen, CHEN Meisen. Joint optimization of electricity purchase in the day-ahead market based on robust regret[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2019, 34(9): 1971-1983. | |
[15] |
LI R, WEI W, MEI S W, et al. Participation of an energy hub in electricity and heat distribution markets: An MPEC approach[J]. IEEE Transactions on Smart Grid, 2019, 10(4): 3641-3653.
doi: 10.1109/TSG.2018.2833279 URL |
[16] | 韩照洋, 周琳, 刘硕, 等. 考虑不确定性的综合能源系统日前市场申报策略[J]. 电力建设, 2021, 42(4):121-131. |
HAN Zhaoyang, ZHOU Lin, LIU Shuo, et al. Day-ahead market offering strategy in integrated energy system considering uncertainty[J]. Electric Power Construction, 2021, 42( 4) : 121-131. | |
[17] | 叶瑞丽, 刘建楠, 苗峰显, 等. 风电场风电功率预测误差分析及置信区间估计研究[J]. 陕西电力, 2017, 45(2): 21-25. |
YE Ruili, LIU Jiannan, MIAO Fengxian, et al. Analysis of wind power prediction error and its confidence interval estimation in wind farms[J]. Shaanxi Electric Power, 2017, 45(2): 21-25. | |
[18] | 宋杰, 张卫国, 李树鹏, 等. 蓄热式电采暖负荷参与风电消纳运行策略研究[J]. 电力系统保护与控制, 2021, 49(3):80-87. |
SONG Jie, ZHANG Weiguo, LI Shupeng, et al. Research on operational strategy for regenerative electric heating load participating in wind power consumption[J]. Power System Protection and Control, 2021, 49( 3) : 80-87. | |
[19] | 杨锡运, 关文渊, 刘玉奇, 等. 基于粒子群优化的核极限学习机模型的风电功率区间预测方法[J]. 中国电机工程学报, 2015, 35(S1): 146-153. |
YANG Xiyun, GUAN Wenyuan, LIU Yuqi, et al. Prediction intervals forecasts of wind power based on PSO-KELM[J]. Proceedings of the CSEE, 2015, 35(S1): 146-153. | |
[20] | 邵志芳, 吴继兰, 赵强, 等. 风电制氢效费分析模型及仿真[J]. 技术经济, 2018, 37(6): 69-75. |
SHAO Zhifang, WU Jilan, ZHAO Qiang, et al. Cost effectiveness analysis model for wind power produce hydrogen system and simulation[J]. Technology Economics, 2018, 37(6): 69-75. |
[1] | 邓慧琼, 罗杰, 王晓铭, 刘昊, 李培强, 李晨晨. 考虑安全性和经济性的连锁故障预防控制策略[J]. 电力建设, 2022, 43(5): 100-108. |
[2] | 刘飞, 赵澄颢, 王世斌, 田旭, 刘联涛, 朱晓荣. 新能源直流汇集分群综合协调控制策略[J]. 电力建设, 2022, 43(5): 127-146. |
[3] | 梁政, 魏震波孙舟倍, 马志程, 周强, 邵冲. 光热发电商参与下的电力现货市场均衡分析[J]. 电力建设, 2022, 43(1): 122-131. |
[4] | 张松岩, 苗世洪, 尹斌鑫, 姚福星, 王廷涛. 考虑火电深度调峰的多类型储能经济性分析[J]. 电力建设, 2022, 43(1): 132-142. |
[5] | 邬嘉雨, 刘洋, 许立雄, 马腾, 郭久亿, 杨祺铭. 区块链技术下考虑风电不确定性的微网群鲁棒博弈交易模式[J]. 电力建设, 2021, 42(9): 10-21. |
[6] | 孙瑞娟, 梁军, 王克文, 王要强. 海上风电集电系统研究综述[J]. 电力建设, 2021, 42(6): 105-115. |
[7] | 段秦刚, 陈永椿, 王一, 吴明兴, 别佩, 董萍. 电力现货市场下激励型需求响应交易机制及出清模型[J]. 电力建设, 2021, 42(6): 145-156. |
[8] | 魏震波, 田轲, 罗筱均, 方涛. 电动汽车聚合商参与下的主辅联合市场均衡分析[J]. 电力建设, 2021, 42(2): 50-57. |
[9] | 田甜, 李怡雪, 黄磊, 舒杰. 海上风电制氢技术经济性对比分析 [J]. 电力建设, 2021, 42(12): 127-130. |
[10] | 刘政, 雷少锋, 王清亮, 李云达, 任惠, 卢锦玲. 考虑备用共享的区域电力现货市场出清模型[J]. 电力建设, 2021, 42(11): 63-71. |
[11] | 郝旭东, 孙伟, 程定一, 张国强, 匡洪辉. 基于Q强化学习的综合能源服务商现货市场申报策略研究[J]. 电力建设, 2020, 41(9): 132-138. |
[12] | 赵洱岽, 王浩, 林弘杨. 现货市场中基于演化博弈的火电企业阶梯报价策略[J]. 电力建设, 2020, 41(8): 68-71. |
[13] | 陈曦, 徐青山,杨永标. 考虑风电不确定性的CCHP型微网日前优化经济调度[J]. 电力建设, 2020, 41(6): 107-113. |
[14] | 吴嘉豪, 曾成碧, 苗虹. 基于机会约束目标规划的综合能源系统经济调度[J]. 电力建设, 2020, 41(12): 49-56. |
[15] | 陆承宇, 江婷, 邓晖, 房乐, 王旭, 蒋传文. 基于合作博弈的含清洁能源发电商参与现货市场竞价策略及收益分配[J]. 电力建设, 2020, 41(12): 152-160. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||
版权所有 © 2020 《电力建设》编辑部
地址:北京市昌平区北七家未来科技城北区国家电网公司办公区 邮编:102209 电话:010-66602697
京ICP备18017181号-1 国网安备4511A3CPZ号
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发