研究目的
比较铅酸、锂离子、钠硫和全钒液流等不同电池技术在光伏-风电混合电站中的性能表现,研究电池老化因素,通过采用不同调度策略与预测技术实现整体运行成本最小化。
研究成果
提前一小时调度最有利可图。锂离子电池利润最高,铅酸电池投资回收期最短,全钒氧化还原液流电池衰减最小。未来工作应探索可再生能源波动缓冲等其他应用。
研究不足
该研究假设电池呈线性衰减,且回本周期计算中未考虑通胀因素。其重点在于成本最小化,可能不适用于其他技术目标(如波动缓冲或系统韧性)。
1:实验设计与方法选择:
研究采用混合整数线性规划(MILP)进行优化,使用IBM CPLEX作为求解器。预测方法包括持续性预测和Elman神经网络(ENN),分别用于日前和小时前预测。
2:样本选择与数据来源:
澳大利亚古尔本地区气象局(BoM)提供的2001-2010年太阳能与风能资源数据(全球水平辐照度GHI和风速),以及Nemsight提供的新南威尔士州电价数据。
3:实验设备与材料清单:
模拟的混合发电厂,包含15兆瓦光伏板、15兆瓦风力涡轮机,以及功率容量10兆瓦、能量容量50兆瓦时的电池储能系统(BESS)。软件:HOMER用于光伏和风力建模。
4:实验流程与操作步骤:
四组案例研究——无电池配置、日前调度、带滚动时域的日前调度、小时前调度。模拟运行一年,按小时间隔进行。
5:数据分析方法:
通过统计指标(如预测精度的R2值)分析运营利润、电池衰减及投资回收期。
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获取完整内容-
IBM CPLEX
IBM
Used to solve the Mixed Integer Linear Programming (MILP) optimization problem for battery dispatch.
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HOMER
National Renewable Energy Laboratory (NREL)
Software used for modeling PV and wind power generation in the hybrid power plant.
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Lead Acid Battery
One of the battery technologies compared for energy storage in the hybrid power plant.
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Lithium-ion Battery
One of the battery technologies compared for energy storage in the hybrid power plant.
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Vanadium Redox Flow Battery
One of the battery technologies compared for energy storage in the hybrid power plant.
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Sodium Sulfur Battery
One of the battery technologies compared for energy storage in the hybrid power plant.
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