非补燃压缩空气储能系统的经济性评估方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种非补燃压缩空气储能系统的经济性评估方法及装置，其中，方法包括：构建包含发电侧、售电侧、压缩空气储能侧和用户侧的价格模型，确定上网电价、销售电价、储能充放电策略和用户用电行为；构建经营期电价模型，并求取储能系统最低容量电价；根据上网电价、销售电价、储能充放电策略和用户用电行为及储能系统最低容量电价得到非补燃压缩空气储能系统的经济性评估结果。该方法可以构建包含发电侧、售电侧、压缩空气储能侧和用户侧的经济模型，确定了储能系统的运行策略和电量电价，然后构建了考虑建设成本、运行成本、售电收益、容量收益等因素的储能系统的容量电价模型，从而为非补燃压缩空气储能的推广提供重要借鉴。

【技术实现步骤摘要】
非补燃压缩空气储能系统的经济性评估方法及装置
本专利技术涉及新能源发电系统
，特别涉及一种非补燃压缩空气储能系统的经济性评估方法及装置。
技术介绍
目前，随着我国电网容量的不断增大和可再生能源渗透率的提高，对于大规模储能技术的需求也越来越高。抽水蓄能作为成熟的大规模储能技术，有着效率高、容量大、技术成熟可靠等特点，然而其建设受地理条件的限制，难以大规模推广。非补燃压缩空气储能是一种先进的新型大规模储能技术，可实现低谷电和弃风弃光电的高效存储和转换，具有容量大、造价低、环保无污染等特点，并且不依赖于地质条件，可灵活选址。和传统的储能系统相比，非补燃压缩空气储能系统不仅可以用于削峰填谷、调峰调频和旋转备用，其自身的特性使其可以用于供热供冷，实现能源的综合的供给和应用。然而，现有的储能经济性模型主要集中在削峰填谷、辅助服务等方面，对于两部制电价下的储能系统经济性鲜有研究，缺乏两部制电价的形成方法和全面量化的储能经济效益评估办法。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种非补燃压缩空气储能系统的经济性评估方法，该方法更加符合国家两部制电价的政策方针，更加具有正式性，全面性，更加符合实际情况。本专利技术的另一个目的在于提出一种非补燃压缩空气储能系统的经济性评估装置。为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出了一种非补燃压缩空气储能系统的经济性评估方法，包括以下步骤：构建包含发电侧、售电侧、压缩空气储能侧和用户侧的价格模型，确定上网电价、销售电价、储能充放电策略和用户用电行为；构建经营期电价模型，并求取储能系统最低容量电价；根据所述上网电价、所述销售电价、所述储能充放电策略和所述用户用电行为及所述储能系统最低容量电价得到非补燃压缩空气储能系统的经济性评估结果。本专利技术实施例的非补燃压缩空气储能系统的经济性评估方法，可以通过将发电侧、售电侧、储能侧和用户侧进行动态优化，并结合压缩空气储能的自身特点以及需求侧响应模式，通过市场博弈方式获得储能的上网电价和充放电模式，让储能上网电价有轨可循，同时，结合财政模型，科学合理的计算出了压缩空气储能电站的最低容量电价，从而更加符合国家两部制电价的政策方针，更加具有正式性，全面性，更加符合实际情况。另外，根据本专利技术上述实施例的非补燃压缩空气储能系统的经济性评估方法还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述构建包含发电侧、售电侧、压缩空气储能侧和用户侧的价格模型，进一步包括：构建所述发电侧的收益模型，并求取最优上网电价；构建所述售电侧的收益模型，并求取最优售电电价；构建所述储能侧的收益模型，并求解出最优充放电策略；构建所述用户侧的支出模型，并求解出用户使用电量；求解价格弹性矩阵，改变用户使用电量直至模型达到均衡；当所述发电侧、所述售电侧、所述储能侧和所述用户侧的目标函数均达到最优解后，获取储能最优上网电价、储能系统最优的充电模式和放电模式和所述储能系统在一天内的最大收入值。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，其中，所述发电侧的收益模型的目标函数为：MaxRg＝Pg(Qgf+Qgw)-Cf(Qgf)-Cf(Qgw)，其中，Rg为发电侧的收入，Pg为24小时的上网电价向量，Qgf和Qgw为火电机组和风电机组的24小时的发电量向量，C(Qgw)为风电发电成本函数；所述售电侧的收益模型的目标函数为：MaxRr＝PrQc-Pg(Qgf+Qgw)-PsQs-Cr(Qc+Qs)，其中，Rr为售电侧收益，Pr为24小时售电电价向量，Qc为用户用电量向量，Ps为储能电价向量，Qs为储能电量向量，Cr为输配电单位成本；所述储能侧的收益模型的目标函数为：其中，Rs为储能系统收益，Psi为第i小时储能电价，为第i小时储能电量，为第i小时释能电量，为储能时单位运行成本，为释能时单位运行成本；所述用户侧的支出模型的目标函数为：MinRc＝PrQc，其中，Rc为用户侧的用电成本，Pr为24小时售电电价向量，Qc为储能系统容量值。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述构建经营期电价模型，并求取储能系统最低容量电价，进一步包括：在给定运营期N和资本内部收益率及所述上网电价后，调整容量电价，以使净现金流量为0，并获取财务数据；根据所述财务数据求出压缩空气储能电站的所述最低容量电价。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，现金流入表示为：其中，Rsi为每天储能系统的最大收入值，Pc为容量电价，Qc为储能系统容量值，为固定资产回收残值；现金流出表示为：其中，In表示平摊到每一年的投资成本，On表示第n年的运行成本，Bn表示第n年向银行支付的利息，Tn表示第n年的税收支出；所述压缩空气储能电站的年均综合收益为：为达到上述目的，本专利技术另一方面实施例提出了一种非补燃压缩空气储能系统的经济性评估装置包括：第一构建模块，用于构建包含发电侧、售电侧、压缩空气储能侧和用户侧的价格模型，确定上网电价、销售电价、储能充放电策略和用户用电行为；第二构建模块，用于构建经营期电价模型，并求取储能系统最低容量电价；评估模块，用于根据所述上网电价、所述销售电价、所述储能充放电策略和所述用户用电行为及所述储能系统最低容量电价得到非补燃压缩空气储能系统的经济性评估结果。本专利技术实施例的非补燃压缩空气储能系统的经济性评估装置，可以通过将发电侧、售电侧、储能侧和用户侧进行动态优化，并结合压缩空气储能的自身特点以及需求侧响应模式，通过市场博弈方式获得储能的上网电价和充放电模式，让储能上网电价有轨可循，同时，结合财政模型，科学合理的计算出了压缩空气储能电站的最低容量电价，从而更加符合国家两部制电价的政策方针，更加具有正式性，全面性，更加符合实际情况。另外，根据本专利技术上述实施例的非补燃压缩空气储能系统的经济性评估装置还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述第一构建模块还用于构建所述发电侧的收益模型，并求取最优上网电价，构建所述售电侧的收益模型，并求取最优售电电价，构建所述储能侧的收益模型，并求解出最优充放电策略，构建所述用户侧的支出模型，并求解出用户使用电量，求解价格弹性矩阵，改变用户使用电量直至模型达到均衡，以及当所述发电侧、所述售电侧、所述储能侧和所述用户侧的目标函数均达到最优解后，获取储能最优上网电价、储能系统最优的充电模式和放电模式和所述储能系统在一天内的最大收入值。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，其中，所述发电侧的收益模型的目标函数为：MaxRg＝Pg(Qgf+Qgw)-Cf(Qgf)-Cf(Qgw)，其中，Rg为发电侧的收入，Pg为24小时的上网电价向量，Qgf和Qgw为火电机组和风电机组的24小时的发电量向量，C(Qgw)为风电发电成本函数；所述售电侧的收益模型的目标函数为：MaxRr＝PrQc-Pg(Qgf+Qgw)-PsQs-Cr(Qc+Qs)，其中，Rr为售电侧收益，Pr为24小时售电电价向量，Qc为用户用电量向量，Ps为储能电价向量，Qs为储能电量向量，Cr为输配电单位成本；所述储能侧的收益模型的目标函数为：其中，Rs为储能系统收益，Psi为第i小时储能电价，为第i小时储能电量，为第i小时释能电量，为储能时单位运行成本，为释能时单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非补燃压缩空气储能系统的经济性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：构建包含发电侧、售电侧、压缩空气储能侧和用户侧的价格模型，确定上网电价、销售电价、储能充放电策略和用户用电行为；构建经营期电价模型，并求取储能系统最低容量电价；以及根据所述上网电价、所述销售电价、所述储能充放电策略和所述用户用电行为及所述储能系统最低容量电价得到非补燃压缩空气储能系统的经济性评估结果。

【技术特征摘要】
1.一种非补燃压缩空气储能系统的经济性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：构建包含发电侧、售电侧、压缩空气储能侧和用户侧的价格模型，确定上网电价、销售电价、储能充放电策略和用户用电行为；构建经营期电价模型，并求取储能系统最低容量电价；以及根据所述上网电价、所述销售电价、所述储能充放电策略和所述用户用电行为及所述储能系统最低容量电价得到非补燃压缩空气储能系统的经济性评估结果。2.根据权利要求1所述的非补燃压缩空气储能系统的经济性评估方法，其特征在于，所述构建包含发电侧、售电侧、压缩空气储能侧和用户侧的价格模型，进一步包括：构建所述发电侧的收益模型，并求取最优上网电价；构建所述售电侧的收益模型，并求取最优售电电价；构建所述储能侧的收益模型，并求解出最优充放电策略；构建所述用户侧的支出模型，并求解出用户使用电量；求解价格弹性矩阵，改变用户使用电量直至模型达到均衡；当所述发电侧、所述售电侧、所述储能侧和所述用户侧的目标函数均达到最优解后，获取储能最优上网电价、储能系统最优的充电模式和放电模式和所述储能系统在一天内的最大收入值。3.根据权利要求2所述的非补燃压缩空气储能系统的经济性评估方法，其特征在于，其中，所述发电侧的收益模型的目标函数为：MaxRg＝Pg(Qgf+Qgw)-Cf(Qgf)-Cf(Qgw)，其中，Rg为发电侧的收入，Pg为24小时的上网电价向量，Qgf和Qgw为火电机组和风电机组的24小时的发电量向量，C(Qgw)为风电发电成本函数；所述售电侧的收益模型的目标函数为：MaxRr＝PrQc-Pg(Qgf+Qgw)-PsQs-Cr(Qc+Qs)，其中，Rr为售电侧收益，Pr为24小时售电电价向量，Qc为用户用电量向量，Ps为储能电价向量，Qs为储能电量向量，Cr为输配电单位成本；所述储能侧的收益模型的目标函数为：其中，Rs为储能系统收益，Psi为第i小时储能电价，为第i小时储能电量，为第i小时释能电量，为储能时单位运行成本，为释能时单位运行成本；所述用户侧的支出模型的目标函数为：MinRc＝PrQc，其中，Rc为用户侧的用电成本，Pr为24小时售电电价向量，Qc为储能系统容量值。4.根据权利要求1所述的非补燃压缩空气储能系统的经济性评估方法，其特征在于，所述构建经营期电价模型，并求取储能系统最低容量电价，进一步包括：在给定运营期N和资本内部收益率及所述上网电价后，调整容量电价，以使净现金流量为0，并获取财务数据；根据所述财务数据求出压缩空气储能电站的所述最低容量电价。5.根据权利要求4所述的非补燃压缩空气储能系统的经济性评估方法，其特征在于，现金流入表示为：其中，Rsi为每天储能系统的最大收入值，Pc为容量电价，Qc为储能系统容量值，为固定资产回收残值；现金流出表示为：其中，In表示平摊到每一年的投资成本，On表示第n年的运行成本，Bn表示第n年向银行支付的利息，Tn表示第n年的税收支出；所述压缩空气储能电站的年均综合收益为：

【专利技术属性】
技术研发人员：梅生伟，卢强，陈来军，薛小代，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11