【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力新型储能领域，具体涉及一种适用于电池储能和飞轮储能的经济成本模型。
技术介绍
1、新型储能技术是解决电力系统中源荷功率波动、网络阻塞、瞬时不平衡等问题的重要调节手段，是构建新型电力系统的重要部分。区别于传统抽水蓄能，磷酸铁锂电池储能、飞轮储能由于自身独有的技术特征将是最有潜力的储能技术之一。成本经济性是电池储能和飞轮储能能否广泛商业化应用的重要指标之一，简单适用的经济成本模型将有利于储能技术的推广普及。然而，工程应用背景下的储能成本模型，多是单一技术路线下的成本模型，缺乏融合有飞轮储能和电池储能两种技术特征的通用经济成本模型。基于此，综合考虑锂电池储能和飞轮储能的技术特点，提出一种适用于电池储能和飞轮储能的经济成本模型。
技术实现思路
1、针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的就是提供一种建立电池储能和飞轮储能经济成本模型的方法，可有效解决电池储能和飞轮储能选型对比分析的问题。
2、本专利技术解决的技术方案是：
3、一种建立电池储能和飞轮储能经济成本模型的方法，包括以下步骤：
4、步骤s1：飞轮储能的经济成本计算
5、第一步：
6、飞轮的初始投资成本和飞轮设计尺寸参数有关，而飞轮尺寸参数需要结合飞轮储能设计的额定容量、材料屈服强度、屈服强度的安全系数、泊松比4个定值来计算；假设飞轮转子为圆柱形，其尺寸参数是指飞轮转子的质量、轴长、半径，其计算过程如下：
7、
8、其中
9、e:比能量，材料屈服强度，取值范围：250-2500mpa；
10、φ：屈服强度的安全系数，取值范围：1.0-2.5；ρ:材料密度，λ：泊松比，取值范围：1-0.5；
11、飞轮转子设计质量为：
12、
13、erated_energy_rotor:额定容量，mrotor：飞轮转子质量；
14、飞轮体积为：
15、
16、vrotor:飞轮体积；
17、飞轮转子半径为：
18、rrotor＝(vrotor/π)1/3
19、为避免转子一阶临界转速带来振动问题，设飞轮转子的轴长等于飞轮转子半径，则:
20、lrotor＝rrotor
21、lrotor:飞轮转子的轴长；
22、综上，求得飞轮转子的质量(mrotor)、轴长(lrotor)、半径(rrotor)；
23、第二步：
24、基于飞轮转子尺寸参数，求出飞轮的初始投资成本，具体包括以下步骤：
25、1)飞轮转子、齿轮系统、磁悬浮系统3部分的尺寸大小与飞轮质量有关，其尺寸成本与转子质量呈正比，则
26、costrotor＝coststeel*mrotor
27、costbearings＝0.15*mrotor
28、costmag-lev＝0.4*mrotor
29、其中：
30、costrotor:转子成本，costbearings:齿轮成本，costmag-lev：磁悬浮成本；coststeel：材质价格转子加工费、散热管成本与转子成本呈正比，则
31、costrotor-machining＝0.2*costrotor
32、costcasing＝0.5*costrotor
33、其中：
34、costrotor-machining:转子加工费，costcasing:散热管成本；
35、3)设电机绕组和电机附属电力电子设备的成本与飞轮额定功率呈比例，则
36、costwindings＝costwinding_cost_per_watt*prated_power
37、costmc＝costmc_cost_per_watt*prated_power
38、其中：
39、costwindings:电机绕组成本；
40、costmc:电力电子设备成本；
41、costwinding_cost_per_watt:电机绕组单位功率价格；
42、costmc_cost_per_watt:电力电子设备单位功率价格；
43、prated_power:飞轮额定功率；
44、4)飞轮真空系统成本costvacuum、其他额外成本costextras均取定值：
45、costvacuum＝400
46、costextras＝3000
47、综上，累计飞轮转子、转子加工费、散热管、齿轮、磁悬浮、电机绕组、电力电子设备、真空系统、其他额外费用9部分，可得到飞轮储能的初始投资成本和度电成本。
48、costinitial_capital_flywheel＝costrotor+costbearings+costmag-lev+costrotor-machining+costcasing+costwindings+costmc+costvacuum+costextras
49、
50、其中：
51、costinitial_capacity_flywheel:飞轮储能初始投资成本；
52、costavg_flywhel:飞轮储能度电成本；
53、erated_energy_rotor:飞轮额定容量；
54、第三步：
55、设飞轮的年运行和维护成本costoperation_and_maintain_flywheel为定值，与飞轮设计容量有关，取值范围50～150元/kwh/年；
56、第四步：
57、飞轮的日收益是指每日内飞轮通过低价购电、高价送电方式，利用“峰谷差价”获取收益。计算日收益，过程如下：
58、qdischarge_flywheel＝ηeff_round_flywheel*qcharge_flywheel-tenergy_stored*ppower_loss
59、wrevenue_flywheel＝qdischarge_flywheel*wsale_price-qcharge_flywheel*wpurchase_price
60、其中：
61、qdischarge_flywheel：飞轮日放电量；
62、qcharge_flywheel:飞轮日充电量；
63、ηeff_round_flywheel：飞轮充放电循环效率；
64、tenergy_stored：飞轮充放电的间隔时长；
65、ppower_loss：飞轮单位时间功率损耗；
66、wrevenue_flywheel：飞轮储能日收益；
67、ws本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种建立电池储能和飞轮储能经济成本模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种建立电池储能和飞轮储能经济成本...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁卓，曾超，戴迎根，龚秦峰，谭超，陈俊涛，刘慧丽，栗占伟，马云飞，王磊，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究总院有限公司中南电力试验研究院，
类型：发明
国别省市：
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