基于AA-CAES电站和综合需求响应的供暖期弃风消纳策略

闫文文; 文中; 王爽; 李国祥; 王博宇; 吴艺

doi:10.16088/j.issn.1001-6600.2023050805

广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (02) : 55 -68. DOI: 10.16088/j.issn.1001-6600.2023050805

基于AA-CAES电站和综合需求响应的供暖期弃风消纳策略

闫文文, 文中, 王爽, 李国祥, 王博宇, 吴艺

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摘要

“双碳”目标背景下，为解决热电联产机组“以热定电”模式导致的大规模弃风问题，本文提出基于先进绝热压缩空气储能电站(advanced adiabatic compressed air energy storage, AA-CAES)和综合需求响应的综合能源系统(integrated energy system, IES)供暖期弃风消纳策略。首先，在“源-储”两侧建立热电联产机组与AA-CAES电站耦合运行模型，分析耦合运行实现热电解耦机理；其次，在“荷”侧引入价格型和替代型需求响应机制来探寻负荷侧优化系统调度潜力；然后，在IES中引入碳捕集系统和阶梯型碳交易机制来约束碳排放，并在碳排放量最少、综合成本最低为目标构建IES运行基础上，引入模糊机会规划约束模型来分析风、光不确定性对系统调度影响；最后，利用西北某地区实际数据进行算例验证。结果表明：热电机组与AA-CAES电站耦合运行相较于未耦合运行可提高风电消纳率84.55%、降低总成本11.42%、减少碳排放20.28%;综合需求响应机制的引入可进一步提高风电消纳率35.00%、降低总成本20.93%、减少碳排放24.43%;风光不确定性的上升会提高与外部电网的交互成本。