基于光伏电站场景下的梯次电池储能经济性分析-电力工程技术.PDF

２０１７年１１月 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第３６卷　 第６期 ２７ 基于光伏电站场景下的梯次电池储能经济性分析 刘大贺，韩晓娟，李建林１ １ ２ １． １０２２０６ ２． １００１９２ （华北电力大学控制与计算机工程学院，北京 ；中国电力科学研究院，北京 ） 摘要：　 大规模可再生能源并网时，通过配置储能系统平抑功率波动，可以实现能量的平稳转移。以某光伏电站为 应用场景，分析梯次电池储能在平抑光伏功率波动这一应用模式下的优化规划并评估其经济性。建立光伏电站储 能系统优化规划和经济性评估模型，以满足并网波动率限制下储能容量成本最小为目标函数，采用人工鱼群算法 进行优化求解，并通过对比常规储能系统评估梯次电池的经济性。选取相关算例进行分析，结果表明模型具有一 定的合理性和有效性。 关键词：梯次电池储能；光伏电站；经济性；人工鱼群算法 中图分类号：ＴＭ９１２　 　 　 　 　 文献标志码：Ａ 文章编号： － （ ）－ － ２０９６ ３２０３ ２０１７ ０６ ００２７ ０５ 者的角度，以动力电池全寿命周期的整体价值为研 ０　 引言 究对象，提出了评估动力电池梯次利用经济性的方 近年来，应用梯次电池储能已成为研究热点， 法。文献［］根据给出的典型住宅负荷曲线，分别 １２ 但成本仍是制约电池储能大规模应用的主要因 确定了典型住宅在具备和不具备梯次利用电池储 ［１，２］ 能系统进行负荷调节情况下的年成本，并分析了在 素。对于退役动力电池，直接报废回收处理会 对环境造成极大的危害，同时也是对电池价值的巨 不同电价和辅助费用等级下采用梯次利用动力电 大浪费。退役动力电池虽然无法满足在电动汽车 池所节约的成本。文献［１３］从环保角度出发，分析 应用领域的性能要求，但仍可在其他场合发挥其作 了动力电池梯次利用所面临的技术难题和成本问 用，一个最主要的用途就是用于储能领域，比如用 题，并提出了新的动力电池商业模式：租赁。文献 ［］３ ［］以退役动力电池梯次利用的电动汽车快速充 于可再生能源发电等领域。在一定程度上可以 １４ 降低电池储能系统的成本，优化储能配置。对退役 电站为研究对象，从电网引入梯次利用储能系统所 动力电池进行梯次利用，可充分发挥动力电池的容 带来的价值的角度，建立了梯次利用储能系统的经 量价值、延长使用寿命、促进节能减排，有利于缓解 济效益模型。大都没有考虑梯次电池储能在光伏 大量电池报废带来的回收工作压力，并能在一定程 电站场景下的经济性。 度上分摊电池储能的高成本。研究动力电池的梯 本文以某光伏电站为应用场景，分析梯次电池 次利用技术，对于推动电力行业的健康绿色发展、 储能在平抑光伏功率波动这一应用模式下的优化 储能系统的推广应用以及节能环保具有重要的社 规划并对其经济性进行评估。建立光伏电站储能 ［４］ 系统优化规划和经济性评估模型，以满足并网波动 会意义和巨大的经济效益。 国内外对于动力电池梯次利用的重要性和经 率限制下储能容量成本最小为目标函数，采用人工 ， ）进行 济效益已经有了较明确的认识，但对于动力电池的 鱼群算法（ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｆｉｓｈ ｓｃｈｏｏｌ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ＡＦＳＡ 梯次利用仍处于初步阶段。在国外市场，商业运作 优化求解，对比常规储能系统，以此评价梯次电池 方面的应用主要集中在家庭储能、商业储能、移动 的经济性，并选取相应的算例进行分析来验证该模