用户侧分布式储能的经济性分析

摘要

用户侧分布式储能（Distributed Energy Storage，DES）可以为用户平滑负荷、提高供电可靠性、改善电能质量;当配电网中用户所安装的储能容量总和达到一定时，能有效地延缓配电网增容扩建，提高配电网运行稳定性，减少用电高峰时电能长距离输送所产生的损耗。但由于相关电力政策、储能技术和制造方面的约束，使得储能经济性偏低。因此，本文以我国是否实施分时电价政策为条件，对合理确定储能容量、安排储能的充放电时间，最终实现用户获利最大化，进而使储能达到最佳经济性进行研究。主要内容如下:
　　首先，对适合应用于DES的储能技术以及适合使用DES的用户进行的介绍，并定性和定量分析了分布式储能的经济收益:减少用户电费支出、减少专配容量投资、提高供电可靠性、改善电能质量、延缓配电网增容扩建。然后，针对无分时电价、分时电价下，结合DES成本，对电力用户所投资的DES进行经济性分析，并分析了DES充放电效率、储能部分单位造价成本、减少电能质量补偿装置所带来的经济收益和峰谷电价差对经济性的影响。最后，根据“谁受益，谁付费”的原则，设计了符合独立投资者所建设DES的经济补偿方法，并对该经济补偿方法下DES的经济性进行分析。其中，在分时电价和经济补偿方法下，建立以DES年净收益最大为目标的总价值评价模型，以其充电和放电的特性作为约束条件，利用协同进化算法求解模型，不仅可以得出DES各部分的具体收益，而且可以得到DES的最优运行策略和最佳投资规模。
　　通过以上不同情况下DES经济性分析，得出其经济性依次递增，验证了电力政策、储能的造价和技术是影响储能发展的主要因素;同时也为用户投资储能装置以及储能厂商的生产提供一定的参考，为储能技术实用化研究指明方向;而且当配电网中DES容量总和达到一定时，这些经济性分析可作为未来配网规划的一个经济信号。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 分布式储能经济性分析的目的及意义

1．2 国内外分布式储能应用现状

1．3 用户侧分布式储能经济性分析的研究现状

1．4 本文的主要工作

第二章 分布式储能技术及其经济收益分析

2．1 分布式储能技术

2．1．1 适合分布式应用的储能技术

2．1．2 适合使用分布式储能的用户

2．1．3 用户侧分布式储能的作用

2．2 用户侧分布式储能经济收益分析

2．2．1 电力用户经济收益分析

2．2．2 配电系统经济收益分析

第三章 无分时电价情况下分布式储能的经济性分析

3．1 引言

3．2 无分时电价下分布式储能经济收益建模

3．3 分布式储能成本模型

3．3．1 初始投资费用

3．3．2 年运行维护费用

3．3．3 年充电费用

3．4 分布式储能经济性分析

3．4．1 分布式储能经济性评价指标

3．4．2 分布式储能容量确定

3．4．3 分布式储能年净收益

3．5 算例分析

3．5．1 无分时电价下分布式储能经济性

3．5．2 充放电效率和储能部分单位造价成本对经济性的影响

3．6 本章小结

第四章 分时电价下分布式储能的经济性分析

4．1 引言

4．2 分时电价电价下用户年经济收益建模

4．2．1 减少用户电量电费支出模型

4．2．2 减少用户所建设配电容量投资模型

4．2．3 减少用户提高可靠性设备投资模型

4．2．4 减少用户电能质量补偿装置投资模型

4．3 用户年净收益模型

4．4 求解策略简介

4．4．1 罚函数构造原理

4．4．2 协同进化粒子群算法原理

4．4．3 实现步骤

4．5 算例分析

4．5．1 分时电价下分布式储能的经济性

4．5．2 改善电能质量所带来的经济收益对经济性的影响

4．5．3 峰谷电价差对经济性的影响

4．6 本章小结

第五章 分布式储能经济补偿方法与经济性分析

5．1 引言

5．2 配电系统的经济收益建模

5．2．1 延缓配电系统增容扩建

5．2．2 减少配电系统电能质量补偿装置投资

5．3 电力用户经济收益建模

5．4 分布式储能经济补偿方法

5．4．1 分布式储能投资者获得补偿

5．4．2 各受益用户所需支付费用

5．4．3 电网公司所需支付费用

5．5 独立投资者年净收益模型

5．6 算例分析

5．7 本章小结

结论与展望

1 主要结论

2 研究展望

参考文献

致谢

附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文

附录B 攻读硕士学位期间参加的相关课题