风电和光伏发电行业分析

在全球气候变暖的背景下,作为减排温室气体和延缓气候变化的重手段之一,可再生能源成为各国能源发展的战略选择,这其中又以风电和光伏发电为重中之重,全球风电、光伏装机近年一路高歌猛进,中国的风电、光伏发电发展更为举世瞩目,当前我国风电和光伏发电发展凸显国外双反、限电及并网瓶颈等新状况,风电和光伏发电长期趋势向好,在近期放缓的形势下,新能源企业如何走出困境,抓住机遇,成为一个值得探讨的课题。     

浅析光伏发电接入对电网调峰的影响

<正>我国太阳能资源丰富,具有大规模开发利用的潜力。根据国家能源局《太阳能发展"十三五"规划》,到2020年底,太阳能发电装机达到1.1亿k W以上,其中,光伏发电装机达到1.05亿k W以上。广东南部全年日照时数在2 200~3 000 h,太阳能资源较丰富,具有开发潜力。随着太阳能发电技术实用化和生产规模化,太阳能发电将成为电力系统的又一重要组成部分。1广东电网负荷特性及调峰手段     

风电-光伏-电制氢-抽蓄零碳电力系统短期生产模拟模型

为实现碳达峰碳中和目标，构建以新能源为主体、以能源供给清洁化和能源消费电气化为特征的新型电力系统迫在眉睫.考虑风力发电、光伏发电的间歇性和随机性，以及抽蓄电站、电制氢的储能特性和灵活性特点，基于随机规划理论提出一种风电-光伏-电制氢-抽蓄零碳电力系统短期生产模拟模型.在满足柔性氢负荷总量需求的基础上，以绿电上网电量最大为目标，对风电-光伏-电制氢-抽蓄零碳电力系统进行短期生产模拟，包括日前发电-制氢计划、备用容量、抽水蓄能-放水发电功率、弃风光等.以我国张北风电-光伏-电制氢-抽蓄零碳电力系统示范工程为例，设置多个运行情景对所提模型进行模拟仿真.仿真结果表明：该模型能够有效模拟系统在任意风光出力场景集下的绿电上网计划情况，柔性氢负荷、抽蓄电站能有效促进风光消纳，增加系统综合效益.     

考虑经济性与碳排放的电-气综合能源系统多目标规划

为加速电-气系统快速、经济的低碳转型，构建了一种综合考虑经济性成本与碳排放量的电-气综合能源系统多目标随机优化规划模型.首先建立电-气网络与相关设备的数学模型，并运用场景法表征电、气负荷与光伏出力的不确定性.其次建立综合考虑系统经济性成本和碳排放量两个指标的混合整数二次约束规划(MIQCP)模型，对电网馈线、气网管道、变电站、配气站、燃气机组、电转气装置、光伏及储能装置进行统筹规划.最后，构建算例验证模型的可行性及有效性.结果表明：在不同的目标函数权重选择下，模型可以充分考虑电-气网络线路与多种综合能源设备间的耦合关系，获得整体最优的规划方案.     

光伏发电系统动态离散等值模型研究

可再生能源在新型电力系统中的占比进一步加大，光伏机组并网容量有明显提升的趋势，而不同渗透率下的光伏发电系统动态行为对电网负荷特性产生显著影响，但光伏发电并网动态模型复杂、待辨识参数多，增大了模型实际运用难度.为此，基于光伏电站机理模型，建立光伏发电并网系统的动态离散等值模型，得到光伏发电并网系统的动态离散等值模型的模型参数；并采用IEEE 14节点系统研究不同渗透率下光伏发电并网系统的动态离散等值模型特性.仿真结果表明，光伏发电并网系统的动态离散等值模型能准确描述光伏发电系统的动态特性，且精度高、易于辨识.     

LEAP模型下的陕西省节能与温室气体减排潜力分析

为应对日益严峻的气候变化及能源危机,探索高效的节能减排政策,完成相关政策的定量评价,基于陕西省统计年鉴,结合陕西省实际情况,建立了包含终端能源需求、能源加工转换、资源供应及温室气体排放4模块的陕西省LEAP模型。在对陕西省未来人口、经济发展情况进行预测的基础上,利用该模型对不同政策情景下未来陕西省的能源消耗及温室气体排放情况做出了预测,完成了相关政策的定量评价及节能减排潜力分析。结果表明:随着各项节能减排政策的实施,陕西省的能源消耗量及温室气体排放量均有所降低,在所建立的节能减排综合情景下,2030年陕西省一次能源消耗量与基准情景相比可望降低20.35%,温室气体排放量将降低27.29%;从节能减排技术来看,可再生能源发电技术节能减排成效显著;从用能部门来看,工业、交通及发电部门贡献水平最高。总体来说,陕西省节能减排潜力巨大。     

考虑发电商差异与奖惩的增强型可再生能源配额制设计与仿真

我国可再生能源配额制经历了从发电侧向售配电侧的转变，这种转变是否有利于构建新型电力系统，如何进一步优化该模式？为解决这些问题，分别建立了不同责任主体的配额制模型，分析了多种情景下市场价格和收益的变化情况，并设计了一种计及发电商差异、考虑奖惩的增强型配额制。构建了用于反映不同发电商绿色证书获取数量的综合评价指标，并通过衡量当期配额目标的完成情况对售电商给予惩罚与奖励。建立了博弈模型并采用逆向归纳法进行仿真，结果表明：售配电侧配额制优于发电侧配额制，增强型配额制的奖惩政策存在壁垒，但合理设置可以促进可再生能源消纳，实现良性发展。     

基于层次分析法的地区节能潜力评价模型研究

在能源消费总量和能源消费强度目标分配过程中,需要建立一套合理的指标分解方法,用于衡量该地区的节能潜力.应用层次分析法,从节能责任、节能能力、节能潜力、节能难度四个方面选取能源消费总量、GDP、人均能源消费量、高耗能行业比重、人均GDP等10个指标,根据不同的情景设置权重,构建节能潜力评价模型.以东莞为例,根据城市节能潜力指标评价模型测算东莞各片区节能综合指数,可为地区五年规划或年度节能减排目标测算提供参考.     

基于MESSAGE模型的省级可再生能源规划方法

科学可行的规划是实现我国可再生能源发展战略的重要保证,为省级政府提供一种实用的可再生能源综合规划工具是本研究目的所在.该文对国内外可再生能源规划方法进行了比较研究,提出以MESSAGE模型耦合能源需求MAED模型为基础的可再生能源综合规划方法.以四川省为案例的实证研究表明,该方法综合考虑资源禀赋,经济成本和污染物排放多重约束,并且能够仿真激励政策的收益和成本,从而制定出与当地资源条件、经济发展、环境治理目标相容的可再生能源发展规划和配套的政策措施.这种以MESSAGE模型为基础的省级规划方法可以作为我国省级可再生能源规划的通用工具加以推广.     

基于GIS平台的我国太阳能光伏发电潜力研究

太阳能光伏(PV)系统在我国的应用十分广泛,但还缺乏其在不同区域的资源利用潜力分析.建立了太阳能光伏发电潜力评估方法,通过搭建实验台研究3种常用太阳能光伏系统的转换效率和环境参数的关系,并拟合出光伏效率方程.借助地理信息系统(GIS)平台的空间分析功能研究我国各地太阳能辐射强度频数和发电潜力空间分布.通过分析发现单晶硅组件在我国西北和北方地区高达200kWh/(m2·a)以上,适宜发展PV系统,而西南地区仅约130kWh/(m2·a),可以为各地发展太阳能和制定能源发展规划提供参考.     

含混合储能的风光储系统容量优化配置

由于可再生能源的不断发展，电网对各种能源存储技术的需求日益增长，通过提出一种利用废弃矿区建立含重力储能的混合储能系统解决新能源消纳的问题。以年均系统成本最小化为目标建立微电网容量优化配置模型，通过分析含风力发电机、光伏组件、蓄电池和重力储能装置的微电网各发电单元特性，并采用改进粒子群优化算法对该模型进行优化求解。算例结果表明，该模型提高了系统的经济性，系统负荷缺电率等可靠性指标也得到了明显提升。     

“双碳”目标下我国电力产业转型发展路径分析

“双碳”目标是我国总体发展战略，并在众多政策文件中作出重要部署。文章基于“双碳”目标背景，分析我国电力产业发展现状，并进一步探讨我国电力产业的发展趋势、挑战和机遇，从而提出电力产业的转型发展路径，即构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系和以光伏发电、风电等新能源为主体的新型电力系统，以期为国内电力及相关产业的企业在绿色低碳发展方面提供参考和借鉴。     

“双碳”背景下江西光伏产业高质量发展的路径和对策

中国提出“双碳”目标作为未来半个世纪的大政方针,使新型能源革命加速推进。光伏产业为太阳能发电提供设备、技术及相关解决方案,也迎来了前所未有的发展机遇。基于企业微观调研数据,分析了“双碳”目标提出后江西光伏产业发展的现状,深入挖掘江西光伏产业的现存问题,并结合国内外新形势提出一些行之有效的政策建议。     

浅谈太阳能光伏发电对农地环境的影响

当前,能源问题与环境问题成为了制约社会发展的重要因素,特别是在倡导清洁能源的背景下,如何有效地对能源问题与环境问题进行协同解决,成为了社会大众广泛关注的重要内容。该文以控制光伏发电污染为出发点,在对光伏发电的发展状况做出阐述的基础上,对光伏发电对农地环境的影响及其应对策略进行了研究与探讨。     

基于高斯混合模型的光伏发电功率概率区间预测

随着世界经济的绿色发展,大力发展可再生能源逐渐成为共识。可再生能源中太阳能的开发利用已成为当前能源转型中的重要领域,并在很多科技发达国家得到了较广泛的应用。高精度的光伏发电功率预测对电力系统的优化调度、安全运行十分重要。由于光照强度和能见度等会影响太阳能发电量的随机性,提出一种基于高斯混合模型的光伏发电功率概率区间预测方法,通过利用K-means算法将光伏发电历史数据按天气进行划分,以划分后的预测误差为统计样本,采用高斯混合模型进行拟合并使用期望最大化算法估计模型参数,通过计算指定置信水平下的置信区间进行光伏发电功率概率区间预测。仿真结果表明所提方法在进行光伏发电功率区间预测时的性能评价指标均优于典型单一分布模型,证明了所提方法的准确性和适用性。     

基于可再生能源的分布式多目标供能系统(一)

通过对基于化石能源和基于可再生能源的几种主要分布式发电技术及系统，包括往复式发动机，微型燃气轮机，燃料电池，太阳能光伏发电，太阳能高温集热发电，风力发电，多联产及蓄能等相关技术的现状分析，指出了建立和发展基于可再生能源的分布式多目标供能系统所面临的主要问题与挑战。     

混合功能社区对分布式光伏应用的影响

全球能源转型背景下,社区分布式光伏应用正在被广泛推广.为减少光伏发电对公共电网的影响和冲击,分布式发电推广需要与社区规划相结合,尽量提高发电与用电的就地平衡.以京郊混合功能社区为例,基于夏季晴朗日CIGS薄膜发电的实测数据,通过情景分析模拟计算了不同比例职住用地情况下,混合功能社区分布式光伏发电量与用电量的分时对比,探讨了利用社区层次的混合功能开发为分布式光伏发电带来的电力生产-消费峰谷差的潜力.结论提出在社区规划中促进分布式光伏应用推广的设计原则.     

极大规模光伏发电在我国的发展前景展望

未来太阳能光伏发电有塑得到大量应用并在能源绸构中占有重要地位。对我国21世纪中叶的电力需求和发电能源结构进行了预测，对极大规模光伏发电能源基地进行了初步选评，分析了光伏发电的运行特性和电网对极大规模伏发电的适应性，探讨了极大规模光伏发电力外送方案和开发利用极大规模光伏发电的经济技术高潮，最后提出了发展我国大规模光伏发电及其电力系统的步骤和建议。     

计及碳交易的某天然气处理厂含光伏光热的综合能源系统优化运行

随着“双碳”目标的提出,以光伏光热(PV/T)等为主的综合能源系统快速发展,为提高用能单位的经济效益和系统低碳性,考虑碳排放约束条件下多种能源发电的厂区供用能系统优化运行问题亟待研究。首先,在经济调度模型中,引入碳交易机制,构建阶梯型碳交易成本模型,对厂区的碳排放进行约束。然后,建立以系统运行成本和碳交易成本之和最小为目标的规划模型,利用马尔科夫决策过程(MDP)对基于成本最小的经济调度进行建模,并采用近端策略优化算法(DPPO)进行求解,利用经济节约指数(CSR)和二氧化碳减排指数(ERR),对拟题方案进行经济性和碳减排分析。结果表明:1)训练后的模型在无需重新计算的情况下能够处理四个随机变量变动所代表的各种运营场景；2)光伏光热子系统与热电联产系统具有削峰填谷效应,能提高系统稳定运行能力;3)所设计计及碳交易下联产系统有利于优化厂区能源结构,促进清洁能源消纳。     

CO2排放约束下的广东省电力发展研究

为应对气候变化,我国承诺到2020年将单位GDP的CO2排放比2005年降低40 %～45%,广东省也有必要采取相应的减排措施.为此构建了广东省电力系统的能源技术模型以分析广东省电力的CO2排放和减排对策.应用模型分析了在三种减排约束下广东省至2020年电力的发展情景,以及相应的能源消费和CO2排放趋势.分析结果显示广东省电力部门至2020年合理的CO2减排目标可在将单位供电的CO2排放比2005年降低25%左右,主要减排措施包括:继续发展核电,核电装机的比例由2007年的5.8%提高到20%左右;关停200 MW以下小火电约8 000 MW;大力发展风电,风电装机比例由2007年的0.4%提高到10%以上;此外,还需适当发展天然气发电.