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面向高比例新能源电力系统调峰需求的储能容量配置方法综述
面向高比例新能源电力系统调峰需求的储能容量配置方法综述
引言：
近年来，随着全球对环境保护和可持续能源的重视，新能源发电所占比例逐渐增加。然而，新能源电力系统面临的一个重要问题是其波动性和间断性。由于可再生能源如风能和太阳能受天气条件的限制，其发电量在时间和空间上都存在较大的不确定性，这给电力系统的调峰需求带来了挑战。储能技术作为一种重要的调节手段，可以有效地解决新能源波动性带来的问题。因此，储能容量的配置对于高比例新能源电力系统的调峰能力具有重要的影响。
本文旨在综述面向高比例新能源电力系统调峰需求的储能容量配置方法，并分析其优缺点。
一、储能技术综述
储能技术是将电能在不同时间段存储起来，以备需要时释放出来的一种能量转换和调节技术。常见的储能技术包括电池储能、压缩空气储能、超级电容器和抽水蓄能等。每种储能技术都有其独特的特点和适用场景。电池储能技术由于其高能量密度和灵活性，在分布式能源系统中得到了广泛应用。压缩空气储能技术具有较好的储能效率和环境友好性，适用于电力系统中的大规模储能。超级电容器具有高功率密度和长寿命，适用于短时间内的高功率放电。抽水蓄能是将多余电能转化为重力势能，通过水泵将水抽到高处，需要电能时再通过水轮机将水放下，转化为电能，具有较高的储能效率。
二、储能容量配置方法
1.等效小时数法
等效小时数法是一种简单且常用的储能容量配置方法。它通过计算系统峰谷差值和储能装置的额定功率来确定储能容量。根据系统的负荷曲线和新能源发电曲线，可以得到系统的负荷峰值和新能源发电峰值，进而得到峰谷差值。假设储能装置的装机容量为C，其等效小时数为H，峰谷差值为D，则可以利用以下公式计算储能容量：C=D*H。
2.基于能量匹配法
能量匹配法是一种基于能量匹配原则的储能容量配置方法。它通过计算系统负荷与新能源发电曲线之间的匹配程度，确定峰谷差值和储能容量。假设储能装置的装机容量为C，系统的负荷曲线为L，新能源发电曲线为G，则可以利用以下公式计算峰谷差值：D=max(L-G)。通过迭代计算，可以确定最佳的储能容量。
3.基于经济性的优化方法
基于经济性的优化方法是一种综合考虑电力系统和储能装置的经济性的配置方法。它通过最小化储能装置的成本和负荷调节损失，确定最佳的储能容量和运行策略。该方法通常采用动态规划、遗传算法和粒子群算法等优化算法进行求解。
三、优缺点分析
等效小时数法是一种简单易行的储能容量配置方法，但它没有考虑电力系统和储能装置的实际运行情况和经济性，容易导致储能容量的过度配置或不足配置。能量匹配法考虑了电力系统的负荷需求和新能源发电的变化规律，可以获得较好的峰谷匹配效果，但对新能源发电曲线的准确性要求较高。基于经济性的优化方法能够综合考虑电力系统和储能装置的经济性和实际运行情况，可以得到较优的储能容量配置方案，但其求解过程较为复杂，需要大量的计算和优化方法的支持。
结论：
针对面向高比例新能源电力系统调峰需求的储能容量配置问题，可以采用等效小时数法、能量匹配法和基于经济性的优化方法进行配置。等效小时数法是一种简单易行的方法，但对系统的实际运行情况和经济性缺乏考虑；能量匹配法可以较好地匹配负荷和新能源发电，但对新能源发电曲线的准确性要求高；基于经济性的优化方法能够综合考虑经济性和实际运行情况，但求解过程较为复杂。未来的研究可以进一步结合现有方法，开发更加准确、简单和实用的储能容量配置方法，提高新能源电力系统的调峰能力，促进可持续能源的发展。