光伏電站和風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量配置的技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究

0 引言

當(dāng)前，我國(guó)正處于能源綠色低碳化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)未來(lái)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)性調(diào)整，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系具有重要意義?！笆奈濉逼陂g可再生能源裝機(jī)比重將進(jìn)一步提升，電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能的需求也將隨之增加。因此，發(fā)展儲(chǔ)能是能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的新方向，也是“十四五”期間能源發(fā)展的重點(diǎn)方向。近期，《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》《南方區(qū)域電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)運(yùn)行管理及輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則（試行》《國(guó)家電網(wǎng)有限公司關(guān)于促進(jìn)電化學(xué)儲(chǔ)能健康有序發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》《關(guān)于加強(qiáng)儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)化工作的實(shí)施方案》等政策的發(fā)布對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的扶持，以及產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展完善、產(chǎn)品的研發(fā)改進(jìn)、產(chǎn)品制造成本降低等利好因素的影響，儲(chǔ)能的發(fā)展有望進(jìn)一步提速

。

從儲(chǔ)能技術(shù)看，考慮到大規(guī)模推廣應(yīng)用所需的技術(shù)成熟度和造價(jià)水平，相比于機(jī)械儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能和電磁儲(chǔ)能而言，現(xiàn)階段電化學(xué)儲(chǔ)能有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣應(yīng)用，其中鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)和液流電池儲(chǔ)能技術(shù)是儲(chǔ)能技術(shù)重要的發(fā)展方向

。

在新能源發(fā)展過(guò)程中，由于光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電具有間歇性、波動(dòng)性、隨機(jī)性的特點(diǎn)，需要配套儲(chǔ)能解決棄光棄風(fēng)問(wèn)題以及平滑光伏電站和風(fēng)電場(chǎng)的出力。因此，對(duì)于光伏電站和風(fēng)電場(chǎng)而言，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱、棄光棄風(fēng)問(wèn)題突出的地區(qū)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿薮?。然而，如何確定光伏電站和風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的裝機(jī)容量以及如何確定儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電功率，需要進(jìn)行深入的研究和分析。

1 儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)容量及充放電功率配置方法

目前已有不少研究者針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的裝機(jī)提出了各類(lèi)配置方法

,針對(duì)電源側(cè)光伏電站和風(fēng)電場(chǎng)如何確定儲(chǔ)能裝機(jī)容量以及如何確定儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電功率，本文提出了一套基于經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置方法。該方法通過(guò)對(duì)光伏電站和風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行現(xiàn)狀分析，結(jié)合光伏風(fēng)電的發(fā)電延時(shí)曲線，以當(dāng)?shù)靥?yáng)能和風(fēng)能資源逐時(shí)數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能系統(tǒng)的單位造價(jià)、充放電效率、運(yùn)行成本、售電電價(jià)和儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行年數(shù)等因素作為邊界條件，以凈現(xiàn)值最大為目標(biāo)計(jì)算儲(chǔ)能容量配置。同時(shí)，結(jié)合太陽(yáng)能和風(fēng)能資源逐時(shí)數(shù)據(jù)，以棄電率、直流側(cè)系統(tǒng)、PCS、就地升壓站和電纜等設(shè)備材料的初始投資為邊界條件，以差額靜態(tài)回收期最小為目標(biāo)計(jì)算儲(chǔ)能系統(tǒng)最佳充放電功率。光伏電站儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)容量及充放電功率配置見(jiàn)圖1。

以光伏電站為例，配置儲(chǔ)能系統(tǒng)的目的是降低棄電率、平滑光伏電站出力并產(chǎn)生收益，結(jié)合光伏電站典型日發(fā)電及限電曲線，理想的儲(chǔ)能容量配置如圖2所示。根據(jù)需求不同，儲(chǔ)能系統(tǒng)在裝機(jī)容量計(jì)算時(shí)一般有兩種方法：一是目標(biāo)棄電率，即設(shè)定某一棄電率目標(biāo)值，通過(guò)配置儲(chǔ)能系統(tǒng)將光伏電站的棄電率降低至該值，在此基礎(chǔ)上計(jì)算得出儲(chǔ)能系統(tǒng)容量。通常可結(jié)合全年8 760 h逐時(shí)發(fā)電量、棄電量和太陽(yáng)能資源情況，利用光伏發(fā)電延時(shí)曲線能夠推斷儲(chǔ)能裝機(jī)容量，如圖3所示;二是最佳經(jīng)濟(jì)性，即通過(guò)比較不同容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)的投資收益情況，得到經(jīng)濟(jì)性最佳的儲(chǔ)能系統(tǒng)容量并計(jì)算對(duì)應(yīng)的棄電率。

本文基于最佳經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行儲(chǔ)能容量配置計(jì)算，對(duì)于不同容量的儲(chǔ)能系統(tǒng)而言，其投資和收益是不同的。提出的計(jì)算方法原理由于受到太陽(yáng)能資源變化的影響，棄電率也隨之變化，隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)容量從0開(kāi)始增大，儲(chǔ)能系統(tǒng)的投資和收益也相應(yīng)增加，但同時(shí)棄電量小于儲(chǔ)能裝機(jī)容量的天數(shù)增加，儲(chǔ)能系統(tǒng)的閑置率增加，棄電量大于儲(chǔ)能裝機(jī)容量的天數(shù)能夠產(chǎn)生額外收益，收益增速下降。因此，必定存在一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)容量的最佳值對(duì)應(yīng)經(jīng)濟(jì)性最佳的投資收益?；诓煌瑑?chǔ)能系統(tǒng)容量配置引起的投資和收益的不同，為尋找最佳的儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)容量，將儲(chǔ)能裝機(jī)容量的增加值設(shè)為固定步長(zhǎng)，分別計(jì)算不同儲(chǔ)能容量配置條件下的凈現(xiàn)值進(jìn)行比選。在計(jì)算過(guò)程中，采用全年8 760 h的太陽(yáng)能資源逐時(shí)數(shù)據(jù)，并充分考慮不同儲(chǔ)能容量配置下的連續(xù)充放電范圍、儲(chǔ)能充放電效率、儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行成本、售電電價(jià)和儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行年數(shù)等邊界條件。儲(chǔ)能電站的收入為儲(chǔ)能系統(tǒng)售電收入，成本包括初投資、運(yùn)維費(fèi)、購(gòu)電成本。經(jīng)過(guò)計(jì)算比較，各方案中凈現(xiàn)值最大的儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置即為最佳方案。

在確定了儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)容量后，還需要確定儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電功率，不同的充放電功率造價(jià)不同，收益也略有不同。以10 MW/20 MWh和5 MW/20 MWh兩種容量相同、充放電功率不同的電池為例，某日光伏發(fā)電連續(xù)4 h內(nèi)的棄電量分別是3 MWh、7 MWh、8 MWh和2 MWh，對(duì)于10 MW/20 MWh的儲(chǔ)能系統(tǒng)而言，4 h內(nèi)一共可儲(chǔ)電20 MWh，而對(duì)于5 MW/20 MWh的儲(chǔ)能系統(tǒng)而言，僅儲(chǔ)電15 MWh。由此可見(jiàn)，該假設(shè)中10 MW的充放電功率優(yōu)于5 MW的充放電功率，但其造價(jià)也相對(duì)較貴。因此，對(duì)于不同充放電功率，本文所提出的計(jì)算方法以不配置儲(chǔ)能系統(tǒng)為基準(zhǔn)，采用差額靜態(tài)回收期對(duì)不同充放電功率進(jìn)行比較，以差額靜態(tài)回收期最低的充放電功率作為最優(yōu)方案。

2 格爾木地區(qū)某100 MW光伏電站儲(chǔ)能系統(tǒng)配置分析

本項(xiàng)目以格爾木地區(qū)某100 MW光伏電站實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)和電網(wǎng)調(diào)度曲線作為輸入條件，該電站年棄光率為15.53%。邊界條件設(shè)定如下：

3.雙欄圖大?。簩捙c高的比為3∶2，寬≤7.5 cm；通欄圖大小為：寬≤15 cm；橫、縱坐標(biāo)字體為Arial，字號(hào)為8或9磅。

6）設(shè)備使用年限20年；

2）年運(yùn)維成本1.5萬(wàn)元/MWh；

來(lái)的胖子四處轉(zhuǎn)悠著，王祥注意到他都是在看玉石珠寶之類(lèi)的小件，可謂正是自己的目標(biāo)客戶。胖子像是被什么吸引了一樣，很快就轉(zhuǎn)悠到王祥他們攤鋪的附近。老道一反常態(tài)，沒(méi)有主動(dòng)迎出去，而是盤(pán)起了腿，一副入定打坐的樣子。王祥看老道煞有介事，也暗自緊張起來(lái)。

4）充電效率90%；

顧實(shí)《漢書(shū)藝文志講疏》云：“此《屈原賦》之屬，蓋主抒情者也。”〔4〕179“此《陸賈賦》之屬，蓋主說(shuō)辭者也?！薄?〕183“此《荀卿賦》之屬，蓋主效物者也?！薄?〕188

5）放電效率90%；

1）儲(chǔ)能電站單位造價(jià)180萬(wàn)元/MWh；

在陶瓷上裝飾，首先需要掌握了解瓷器的器型與瓷質(zhì)的特點(diǎn)，這樣才能充分掌握。而新彩的料性雖然相較于其他易操作，但是還是有它基本的料性需要去了解。

7）儲(chǔ)能容量步長(zhǎng)5 MWh。

計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1和圖4（a）所示。

4）該風(fēng)電場(chǎng)配置10 MW/20 MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)后，棄風(fēng)率下降有限，以9月2日為例，棄風(fēng)率從27.81%下降到了25.53%，僅下降了2.28%。

從圖5，6,7和8中可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于該光伏電站而言，每天棄光限電的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，約在5～7 h之間，沒(méi)有短時(shí)間較大的波動(dòng)。儲(chǔ)能系統(tǒng)可采用較小的充放電功率保證完全充滿，從而降低儲(chǔ)能系統(tǒng)的初始投資費(fèi)用。從全年的情況來(lái)看，未配置儲(chǔ)能時(shí)全年棄光率為15.53%，棄光限電量約為2 673.3萬(wàn)kWh，配置儲(chǔ)能后，棄光率降低至6.14%，棄光限電量降至1 057.4萬(wàn)kWh，某100 MW光伏電站配置儲(chǔ)能系統(tǒng)后典型月及全年發(fā)電棄電情況見(jiàn)圖9。

確定了儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)容量后，針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電功率開(kāi)展比選。儲(chǔ)能系統(tǒng)不同的充放電功率對(duì)于初始投資的影響較大，充放電功率越大造價(jià)越貴，尤其在1C和0.5 C之間價(jià)格差異巨大。結(jié)合直流側(cè)系統(tǒng)、PCS、就地升壓站和電纜的投資費(fèi)用，以不配置儲(chǔ)能系統(tǒng)為基準(zhǔn)，對(duì)儲(chǔ)能容量為50 MWh，不同充放電功率的方案計(jì)算差額靜態(tài)回收期，見(jiàn)表2和圖4（b）。

從表2可見(jiàn)，對(duì)于50 MWh的儲(chǔ)能容量而言，充放電功率越高，初始投資額越高，與此同時(shí)棄電率也越低。當(dāng)充放電功率為12.5 MW時(shí)，差額靜態(tài)回收期最短，為7.68年，此時(shí)對(duì)應(yīng)的初始投資為9 666萬(wàn)元，棄電率為6.14%。由此，最終確定該100 MW光伏電站儲(chǔ)能系統(tǒng)的配置為12.5 MW/50 MWh。在確定了格爾木地區(qū)某100 MW光伏電站儲(chǔ)能系統(tǒng)的配置后，選取1月、4月、7月和10月四個(gè)典型月進(jìn)行配置儲(chǔ)能系統(tǒng)后的進(jìn)一步分析。通過(guò)圖5可以發(fā)現(xiàn)，將1月份31天的數(shù)據(jù)取平均后，12.5 MW/50 MWh的儲(chǔ)能系統(tǒng)配置能夠完全覆蓋單日的棄電量，將光伏電站每天的棄電儲(chǔ)存起來(lái)并在非限電時(shí)間段內(nèi)釋放，保證了儲(chǔ)能系統(tǒng)每天一充一放。配置儲(chǔ)能系統(tǒng)后，1月份的平均棄電率從5.26%下降為0。

圖6顯示了格爾木某100 MW光伏電站配置12.5 MW/50 MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)后4月份共計(jì)30天的平均情況。從圖中可見(jiàn)，配置儲(chǔ)能系統(tǒng)后，能夠?qū)崿F(xiàn)每日一充一放，由于單日平均棄電量大于50 MWh，導(dǎo)致儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)滿后，仍有棄電情況產(chǎn)生，但相比于未配置儲(chǔ)能系統(tǒng)，棄電率從15.72%下降至8.26%。

圖7和圖8分別是該光伏電站配置12.5 MW/50 MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)后7月份和10月份的平均情況，基本和4月份相當(dāng)，棄電率分別從14.39%和23.82%下降到5.29%和13.83%。

由表1可見(jiàn)，該100 MW光伏電站隨著配置儲(chǔ)能容量的增加，棄電率逐漸下降，凈現(xiàn)值則逐漸增加，并在儲(chǔ)能容量配置為50 MWh時(shí)凈現(xiàn)值達(dá)到最大，為180.1萬(wàn)元，此時(shí)棄電率為5.46%。由圖2-1可見(jiàn)，儲(chǔ)能容量配置較小時(shí)，起到的作用有限，而儲(chǔ)能容量配置較大時(shí)，會(huì)增加儲(chǔ)能設(shè)備的閑置率。因此，隨著儲(chǔ)能容量的增加，凈現(xiàn)值會(huì)出現(xiàn)一個(gè)拐點(diǎn)，該拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能容量即為經(jīng)濟(jì)最佳的儲(chǔ)能容量。

一銨國(guó)內(nèi)市場(chǎng)高位盤(pán)整，出廠報(bào)價(jià)受成本支撐，仍處高位，價(jià)格暫無(wú)下滑風(fēng)險(xiǎn)。二銨方面，秋季節(jié)市場(chǎng)需求釋放，出口市場(chǎng)較為穩(wěn)定，內(nèi)銷(xiāo)市場(chǎng)仍在加大，估計(jì)后期冬儲(chǔ)市場(chǎng)價(jià)格仍會(huì)有所上揚(yáng)。

3 格爾木地區(qū)某100 MW風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)配置分析

本項(xiàng)目以格爾木地區(qū)某100 MW風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)和電網(wǎng)調(diào)度曲線作為輸入條件，該風(fēng)電場(chǎng)年棄光率為10.00%。邊界條件設(shè)定如下：

1）儲(chǔ)能電站單位造價(jià)180萬(wàn)元/MWh；

星雨將“石壓蛤蟆”“死蚯蚓”“大道曰返”講給李離聽(tīng)，李離也笑得前仰后合，一邊又正色對(duì)星雨講：“顏老師的字雄秀獨(dú)出，一變古法，兼收漢魏晉宋以來(lái)風(fēng)流，我朝書(shū)法名家，沒(méi)有誰(shuí)超過(guò)他的。字如其人，他格力天縱，神乎其神，難以預(yù)測(cè)！練百花拂穴手中的‘快雪時(shí)晴’‘鐘林毓秀’，都應(yīng)體會(huì)書(shū)圣的筆意！”星雨聽(tīng)得半懂不懂，只是覺(jué)得顏師父的課雖然沒(méi)什么意思，但這些促狹師兄太有意思了……

The average crystallite sizes (D) of the films were calculated using Scherrer's formula:

3）售電收入0.61元/kWh；

4）充電效率90%；

3）售電收入1.0元/kWh；

第三，外部環(huán)境原因。與西方先進(jìn)國(guó)家相比，我國(guó)所實(shí)施的信用體系依然不完善，具體來(lái)講，西方發(fā)達(dá)國(guó)家擁有更完善的信用體系，資金更為充足，為投資企業(yè)提供了寬廣的發(fā)展平臺(tái)。相比較而言，我國(guó)卻對(duì)中小型企業(yè)發(fā)展的重視程度不夠，缺少輔助中小型企業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策，相關(guān)政策性法律包括金融立法、經(jīng)濟(jì)立法等也并沒(méi)有在我國(guó)得以明確的提出，中小型企業(yè)發(fā)展困難。

5）放電效率90%；

6）設(shè)備使用年限20年；

7）儲(chǔ)能容量步長(zhǎng)5 MWh。

計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3和圖10。

從表3和圖10中可見(jiàn)，隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)容量從0開(kāi)始逐漸增加至30 MWh，該100 MW風(fēng)電場(chǎng)的棄電率從10%開(kāi)始逐漸下降至7.05%，表明增加儲(chǔ)能系統(tǒng)后，能夠有效降低該風(fēng)電場(chǎng)的棄電率。然而，隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)容量從0開(kāi)始逐漸增加至30 MWh，儲(chǔ)能系統(tǒng)的凈現(xiàn)值也隨之從0開(kāi)始逐漸降低至-270.55萬(wàn)元。由此可見(jiàn)，該100 MW風(fēng)電場(chǎng)配置的儲(chǔ)能系統(tǒng)容量越大虧損越大，經(jīng)濟(jì)效益越差，相對(duì)而言不配置儲(chǔ)能系統(tǒng)反而最為經(jīng)濟(jì)。

從計(jì)算結(jié)果看，對(duì)比100 MW光伏電站配置儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠產(chǎn)生收益，而100 MW風(fēng)電場(chǎng)配置儲(chǔ)能卻會(huì)產(chǎn)生虧損，考慮到儲(chǔ)能系統(tǒng)造價(jià)、運(yùn)維以及充放電效率等方面均相同，得出造成該現(xiàn)象的可能的原因?yàn)椋阂皇莾?chǔ)能系統(tǒng)全年充放電次數(shù)較少導(dǎo)致其利用率不高，上網(wǎng)電量較低；二是該風(fēng)電場(chǎng)售電電價(jià)較低。

針對(duì)該100 MW風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)容量越大越虧損的現(xiàn)象，考慮到大、小風(fēng)月的差異，本文分別選取了該風(fēng)電場(chǎng)3月、6月、9月和12月四個(gè)典型月的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，以配置10 MW/20 MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行分析，圖11、圖12、圖13、圖14分別給出了3月14日、6月11日、9月2日和12月16日配置儲(chǔ)能系統(tǒng)后的逐時(shí)發(fā)電曲線。

利用T-text分析是否上過(guò)檢索課研究生對(duì)于初級(jí)知識(shí)、中級(jí)知識(shí)、高級(jí)知識(shí)、初級(jí)技能、中級(jí)技能、高級(jí)技能、態(tài)度的差異情況，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)在知識(shí)、技能兩個(gè)方面因素P值都大于0.05，沒(méi)有顯著性差異，只有態(tài)度的P值低于0.05，存在顯著性差異，上過(guò)文獻(xiàn)檢索課的得分高于沒(méi)上過(guò)文獻(xiàn)檢索課的研究生。

從圖11至圖14中可以發(fā)現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1）從逐時(shí)曲線看，風(fēng)力發(fā)電的隨機(jī)性和波動(dòng)性大；

2）年運(yùn)維成本1.5萬(wàn)元/MWh；

2）從棄電量看，不同季節(jié)的棄電量差別極大；

3）調(diào)度曲線除棄風(fēng)時(shí)間段外，基本與未配置儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)風(fēng)電場(chǎng)的出力曲線一致，儲(chǔ)能系統(tǒng)沒(méi)有放電的空間；

一般用戶:語(yǔ)料檢索；語(yǔ)料庫(kù)管理員:語(yǔ)料庫(kù)信息資料的實(shí)時(shí)更新，根據(jù)用戶需求進(jìn)行語(yǔ)料檢索；系統(tǒng)管理員:主要任務(wù)包括對(duì)語(yǔ)料庫(kù)信息資源的備份，語(yǔ)料庫(kù)信息資料的實(shí)時(shí)更新，根據(jù)用戶需求進(jìn)行語(yǔ)料檢索，新用戶的創(chuàng)建等。

對(duì)比3月14日、6月11日、9月2日和12月16日的逐時(shí)發(fā)電特性可以得出以下結(jié)論：

1）風(fēng)資源相比于光資源，其間歇性、波動(dòng)性、隨機(jī)性的特點(diǎn)更加明顯，尤其在不同季節(jié)，棄風(fēng)率離散程度極大。以9月2日為例，往往會(huì)出現(xiàn)連續(xù)幾小時(shí)的大風(fēng)時(shí)間段，如果這段時(shí)間上網(wǎng)電量受到電網(wǎng)調(diào)度的限制，對(duì)于儲(chǔ)能設(shè)備而言，一旦儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)滿后，后續(xù)的風(fēng)電只能放棄。由于全年每天的棄風(fēng)率離散程度極大，導(dǎo)致儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置太小無(wú)法起到降低棄風(fēng)率提高經(jīng)濟(jì)性的作用，儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置太大則在小風(fēng)月份閑置率較高，造成經(jīng)濟(jì)性不佳。

2）現(xiàn)有的電網(wǎng)調(diào)度曲線通過(guò)氣象預(yù)測(cè)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度，未考慮風(fēng)電場(chǎng)+儲(chǔ)能系統(tǒng)綜合出力，導(dǎo)致儲(chǔ)能設(shè)備在儲(chǔ)滿電后放電受到限制，在下一波連續(xù)幾小時(shí)的大風(fēng)來(lái)臨之前來(lái)不及放電造成沒(méi)有足夠的空間儲(chǔ)電，并由此產(chǎn)生連鎖效應(yīng)，導(dǎo)致全年儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電次數(shù)較少，儲(chǔ)能系統(tǒng)利用率較低，售電收入較少。

此外，對(duì)比100 MW光伏電站，光伏電站的售電價(jià)為1.00元/kWh，而風(fēng)電場(chǎng)的售電價(jià)為0.61元/kWh，售電價(jià)格差異較大，也進(jìn)一步減少了儲(chǔ)能系統(tǒng)的售電收入。

祖父家鄉(xiāng)觀念重。那時(shí)廣東在外謀生的人不少，喜歡聚集而居，互相往來(lái)以廣東人自豪。祖父八個(gè)兒子找的全是廣東媳婦。二伯父病重，祖父從廣東找來(lái)一個(gè)女孩給他結(jié)婚沖喜，未等圓房二伯父就死了。祖父很傷心，準(zhǔn)備將這個(gè)兒媳當(dāng)女兒嫁出去，但她堅(jiān)決不離開(kāi)我們家，于是祖父在廣東老家為我的這位二伯母立了貞節(jié)牌坊，并給她抱養(yǎng)了個(gè)兒子。兒子長(zhǎng)大，祖父送他去國(guó)外留學(xué)，豈料染上肺病，回國(guó)不久就病故了。二伯母悲嘆自己命太硬，把保姆當(dāng)作養(yǎng)女，一直在廬山居住，活到97歲，故后葬在廬山。

基于上述分析，本文從儲(chǔ)能系統(tǒng)全年充放電次數(shù)較少和售電電價(jià)較低兩個(gè)角度分別給出建議：

1）電網(wǎng)調(diào)度支持。如果能夠獲得電網(wǎng)調(diào)度的支持，將電網(wǎng)的調(diào)度曲線根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)+儲(chǔ)能的綜合發(fā)電特性進(jìn)行調(diào)整，基本保證儲(chǔ)能設(shè)備能夠每天完成一充一放，從整體上提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用效率，進(jìn)一步降低棄風(fēng)率，能夠提高儲(chǔ)能電站的經(jīng)濟(jì)效益。理想的風(fēng)電場(chǎng)+儲(chǔ)能的綜合發(fā)電特性典型日整體調(diào)度逐時(shí)曲線如圖15所示。

2）電價(jià)補(bǔ)貼。目前該風(fēng)電場(chǎng)的售電價(jià)格為0.61元/kWh，建議以風(fēng)電場(chǎng)配套建設(shè)儲(chǔ)能系統(tǒng)或者以儲(chǔ)能系統(tǒng)參與調(diào)頻給予電價(jià)補(bǔ)貼，并按照儲(chǔ)能系統(tǒng)的上網(wǎng)電量核算發(fā)放，從而提高儲(chǔ)能電站的經(jīng)濟(jì)性。

若能以風(fēng)電場(chǎng)+儲(chǔ)能的綜合發(fā)電特性進(jìn)行整體調(diào)度，售電價(jià)格仍暫以0.61元/kWh計(jì)，進(jìn)行儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置和儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電功率計(jì)算。從圖16（a）中可以發(fā)現(xiàn)，該100 MW風(fēng)電場(chǎng)隨著配置儲(chǔ)能容量的增加，棄電率逐漸下降，凈現(xiàn)值則逐漸增加，并在儲(chǔ)能容量配置為20 MWh時(shí)凈現(xiàn)值達(dá)到最大，為78.68萬(wàn)元，此時(shí)棄電率為5.82%。隨著儲(chǔ)能容量的繼續(xù)增加，儲(chǔ)能系統(tǒng)的投資也隨之增加，但此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)起到的作用有限，凈現(xiàn)值反而下降。

確定了儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)容量后，針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電功率進(jìn)行計(jì)算。此處以不配置儲(chǔ)能系統(tǒng)為基準(zhǔn)，對(duì)儲(chǔ)能容量為20 MWh，不同充放電功率的方案計(jì)算差額靜態(tài)回收期，結(jié)果如圖3-7（b）所示。由圖16（b）中可以看出，對(duì)于20 MWh的儲(chǔ)能容量而言，1C的充放電功率最高，初始投資也最高，但其差額靜態(tài)回收期最長(zhǎng)。當(dāng)充放電功率為10 MW時(shí)，差額靜態(tài)回收期最短，為8.83年，此時(shí)對(duì)應(yīng)的初始投資為3 440萬(wàn)元。由此，最終確定該100 MW風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的配置為10 MW/20 MWh。

4 結(jié)論和建議

本文提出了一種基于經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，并利用該計(jì)算方法針對(duì)格爾木地區(qū)某100 MW光伏電站和某100 MW風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行了儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置和充放電功率優(yōu)化計(jì)算，綜合上述分析與討論，得出主要結(jié)論和建議如下：

其次，是要備好學(xué)生。學(xué)生是教學(xué)的主體，教師在備課時(shí)勢(shì)必要充分地考慮到學(xué)生因素。具體而言，學(xué)生的個(gè)性發(fā)展差異、認(rèn)知水平差異、興趣愛(ài)好差異、特長(zhǎng)與不足上的差異等，都是教師在備課時(shí)可以綜合考慮的問(wèn)題，表現(xiàn)在教學(xué)計(jì)劃中，即可以有：對(duì)不同基礎(chǔ)的學(xué)生設(shè)置不同的教學(xué)任務(wù)；在具體的數(shù)學(xué)課題中安排擅長(zhǎng)這類(lèi)課題的學(xué)生來(lái)解答或請(qǐng)其在黑板上解題并講解；靈活安排某些狀態(tài)有點(diǎn)松懈的學(xué)生的表現(xiàn)，提攜其學(xué)習(xí)狀態(tài)；注重在教學(xué)中給以那些比較拘謹(jǐn)、不愛(ài)表現(xiàn)的學(xué)生以心理的勉勵(lì)并為他們提供適宜的表現(xiàn)機(jī)會(huì)；等等。

青島港：初步測(cè)算，青島港約8.3%的美國(guó)航線箱量將受到影響。青島港集裝箱吞吐量中美國(guó)航線占比為21%，國(guó)際航線受影響程度約1.8%。

1）本文提出的基于經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，以風(fēng)光資源逐時(shí)數(shù)據(jù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)單位造價(jià)、儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電效率、儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行成本、售電電價(jià)和儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行年數(shù)等因素作為邊界條件，以凈現(xiàn)值最大為目標(biāo)計(jì)算儲(chǔ)能容量配置。在確定了儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)容量后，針對(duì)不同充放電功率對(duì)應(yīng)的初始投資，以差額靜態(tài)回收期最小為目標(biāo)計(jì)算儲(chǔ)能系統(tǒng)最佳充放電功率。

2）以本文提出的基于經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，并利用該計(jì)算方法針對(duì)格爾木地區(qū)某100 MW光伏電站和某100 MW風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行了儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置和充放電功率優(yōu)化計(jì)算。該100 MW光伏電站配置12.5 MW/50 MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)，棄光率從15.53%降低至6.14%，棄光限電量從2 673.3萬(wàn)kWh降至1 057.4萬(wàn)kWh。

3）從本文的計(jì)算結(jié)果看，現(xiàn)階段光伏電站配置儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性好于風(fēng)電場(chǎng)配置儲(chǔ)能系統(tǒng)。主要原因如下：風(fēng)資源的波動(dòng)性、間歇性和隨機(jī)性特點(diǎn)明顯強(qiáng)于光資源，導(dǎo)致其全年棄電量離散程度大，儲(chǔ)能系統(tǒng)閑置率高；目前的風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)調(diào)度曲線未考慮風(fēng)電場(chǎng)+儲(chǔ)能的綜合發(fā)電特性，造成儲(chǔ)能系統(tǒng)全年的充放電次數(shù)受到限制，進(jìn)而影響儲(chǔ)能系統(tǒng)上網(wǎng)電量；相比于光伏電站，風(fēng)電場(chǎng)的上網(wǎng)電價(jià)較低，進(jìn)一步降低了儲(chǔ)能系統(tǒng)的收益。

4）針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)配置儲(chǔ)能系統(tǒng)存在的問(wèn)題，如果能夠獲得電網(wǎng)調(diào)度的支持，將電網(wǎng)的調(diào)度曲線根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)+儲(chǔ)能的綜合發(fā)電特性進(jìn)行調(diào)整，基本保證儲(chǔ)能設(shè)備能夠每天完成一充一放，能夠提高儲(chǔ)能電站的經(jīng)濟(jì)效益。此外，建議以風(fēng)電場(chǎng)配套建設(shè)儲(chǔ)能系統(tǒng)或者以儲(chǔ)能系統(tǒng)參與調(diào)頻給予電價(jià)補(bǔ)貼，并按照儲(chǔ)能系統(tǒng)的上網(wǎng)電量核算發(fā)放，從而提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

[1]丁明，陳忠，蘇建徽，等.可再生能源發(fā)電中的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)綜述[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2013(1):19-25.

[2]嚴(yán)曉輝，徐玉杰，紀(jì)律，等.我國(guó)大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展預(yù)測(cè)及分析[J].中國(guó)電力，2013，46(8):22-29.

[3]劉冠偉.能源轉(zhuǎn)型背景下的儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展前景[J].中外能源，2017，v.22(12):69-78.

[4]賈蕗路，劉平，張文華.電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的研究進(jìn)展[J].電源技術(shù)，2014(10):1972-1974.

[5]施琳，羅毅，涂光瑜，等.考慮風(fēng)電場(chǎng)可調(diào)度性的儲(chǔ)能容量配置方法[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2013，28(5):120-127.

[6]李麗娜.華東風(fēng)電分析和儲(chǔ)能容量配置方法研究[D].浙江大學(xué)，2013.

[7]何勇琪.風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)容量配置優(yōu)化研究[D].2012.

[8]李建林，郭斌琪，牛萌，等.風(fēng)光儲(chǔ)系統(tǒng)儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化配置策略[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2018.