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计及热/气网等效电储能特性的综合能源系统储能容量配置
Energy Storage Capacity Allocation of Integrated Energy Systems Considering Equivalent Electrical Energy Storage Characteristics of Heat/Gas Networks
| 作者 | 闫文涛王维庆李笑竹丁英 |
| 期刊 | 太阳能学报 |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 46 卷 第 6 期 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 有限元仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 储能 可再生能源 有限元分析 综合能源系统 热惯性 管存 闫文涛 王维庆 李笑竹 丁英 太阳能学报 Acta Energiae Solaris Sinica |
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为充分挖掘综合能源系统中多能协同潜力，提升系统能效与经济性，提出一种考虑热网与气网等效电储能特性的储能容量配置方法。通过有限元差分法结合热惯性与热电联产特性，量化热网、建筑及CHP的储热能力，并建立其向等效电储能的转化模型；基于能量与动量守恒方程刻画天然气管道动态特性，仿真获取管存能力并折算为等效电储能容量。构建以降低储能投资成本为目标的优化配置模型，算例结果表明该方法可有效减少储能投资4.18%。
为充分发挥综合能源系统多能协同、高效、清洁等优势,唤醒系统中未被利用的储能资源,提出计及热/气网等效电储能特性的综合能源系统(IES)储能容量配置方法.首先,基于有限元差分法、建筑物热惯性分析与系统热电联产(CHP)机组运行特性分析量化热网管道、建筑物、CHP的储热容量,并提出热网储热能力向储电容量转化的折算方法;其次,采用能量与动量守恒方程刻画天然气管道的动态特性,通过有限元仿真量化管道内气体管存并提出气网管存能力向储电容量转化的折算方法;在此基础上,构建IES中电储能容量优化配置模型,以减小储能投建规模与初期投资成本;最后,利用算例验证所提方法的可行性与竞争性,结果表明计及热/气网等效电储能特性可减少储能投资成本4.18%.
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SunView 深度解读
该研究对阳光电源PowerTitan储能系统和综合能源解决方案具有重要价值。热/气网等效电储能建模方法可直接应用于ST系列储能变流器的容量优化配置，通过量化CHP热惯性和管道储能特性，减少物理储能投资4.18%。该技术可集成到iSolarCloud平台的能量管理系统中，实现多能协同优化调度。特别适用于工业园区、数据中心等综合能源场景，通过挖掘热电气网络的储能潜力，降低ESS集成方案的初始投资成本，提升系统经济性。有限元仿真方法为阳光电源开发多能互补控制策略提供了理论支撑，可优化储能系统在冷热电联供场景下的容量配置决策。