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考虑沼气发电与新型热力循环的农村"化学-热-电"耦合系统低碳调度模型
Low-carbon Dispatching Model of Rural "Chemical-Thermal-Electrical" Integrated System Considering Biogas Power Generation and Novel Thermal Cycle
| 作者 | 唐爱红 · 王庆铭 · 周淼 · 王文浩 · 刘俊 |
| 期刊 | 中国电机工程学报 |
| 出版日期 | 2025年5月 |
| 卷/期 | 第 45 卷 第 5 期 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 多物理场耦合 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 沼气发电 热电调度 化学 - 热 - 电耦合系统 能源利用效率 碳排放 |
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随着“双碳”目标推进，沼气发电在农村热电系统中的作用日益凸显。本文构建了农村“化学-热-电”耦合系统，验证其可行性与重要性；引入新型热力循环与虚拟储能热网动态模型，实现热能跨时段转移；提出“沼气-热-电”联储联供单元，提升多能综合利用效率。基于51节点系统的仿真结果表明，该系统可有效平抑风光出力波动，显著降低碳排放，兼具环保性与经济性，适用于现代农村能源结构优化。
随着"双碳"目标的逐步推进,新能源技术不断取得突破,沼气发电参与的热-电系统在农村能源结构优化中所占比重逐渐加大,开展沼气发电系统参与热电调度的研究极其迫切.该文首先基于沼气发电特性,建立农村"化学-热-电"耦合系统,并论证该系统的可行性与重要性;其次,在所建立的系统中采用新型热力循环系统,通过建立考虑虚拟储能的热网动态模型,实现热能的跨时段转移;然后,基于沼气从产生到发电的全过程,提出一种"沼气-热-电"联储联供单元,实现系统中化学能、热能和电能的有效整合,最大化全系统的能源利用效率.最后,该模型以51节点系统为例进行实证分析,结果表明,该文所提"化学-热-电"耦合系统不仅能够弥补风光出力不确定的弊端,还通过整合多种能源形式,显著降低了系统的碳排放,展示了其在现代农村能源结构中的环保和经济双重优势.
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SunView 深度解读
该农村多能耦合系统研究对阳光电源ST储能系统与SG光伏逆变器的协同应用具有重要价值。沼气发电与光伏的联合调度策略可直接应用于PowerTitan储能系统的能量管理算法，通过虚拟储能热网模型实现跨时段能量转移，提升ST系列储能变流器在农村微网场景的多能协调能力。化学-热-电耦合调度思路可优化iSolarCloud平台的智能调度模块，增强对波动性可再生能源的平抑能力。该低碳调度模型为阳光电源拓展农村综合能源解决方案提供技术路径，特别适用于光储充一体化系统在农业场景的推广，符合双碳目标下的市场需求。