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如何进行mutipower蓄电池储能系统成本分析?

2022-11-10 22:07:31      点击:

 

如何进行mutipower蓄电池储能系统成本分析?

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如何进行储能系统成本分析?

电网负荷峰谷差日益扩大,系统调峰压力较大。电池储能站与配电网直接相连,可在用电量低时将电能存储为负载,在用电高峰时将电能作为电源释放。随着

mutipower蓄电池储能设备成本的逐步降低和能量密度的进一步提高,mutipower蓄电池储能站有望大规模普及。大量的mutipower蓄电池储能站分布在配电网侧,可以有效降低负荷峰谷差,对于电网来说相当于改善了负荷特性。负荷特性改善给电网带来的直接好处包括:降低系统备用容量的需求,降低系统中调峰调频机组的需求;降低输电网峰值负荷时的潮流,减少输电网设备投资,改善输配电。电气设备的利用率;减少火电机组参与调峰,提高发电效率。减少输电网设备投资,改善输配电。电气设备的利用率;减少火电机组参与调峰,提高发电效率。减少输电网设备投资,改善输配电。电气设备的利用率;减少火电机组参与调峰,提高发电效率。

1、Nas储能系统的经济模型 ①NaS储能系统
的设备固定成本
将储能系统和能量转换控制系统引入电力系统后,整个电力系统的资金成本发生了变化。储能的资本成本C s是两部分成本之和,一部分与储存的能量有关,另一部分与能量释放时​​的峰值有关,受传输距离控制。即资本成本由储能系统、输电系统和能量转换控制系统的成本决定,尤其与装机容量和储能容量有关:
S =C CS+C PTS +C CDCS
用单位储能成本和装机容量表示方便:
CS =C e E S
其中C e – 储能系统单位储能成本[元/ (千瓦·小时)];
s——储能系统中累积的能量(kW·h)。
PTS +C CDCS =C P P S
式中,Cp——输电系统和能量转换控制系统的总成本(元/kW);
Ps——设计功率容量(kW)。
因此,储能成本是两个主要储能特性的函数:
S =C e E S +C P P S

② Nas储能系统运维成本
储能设备在电力系统中使用后,每年需要为其运行支付一定的经济代价,其中包括设备的运行成本和维护成本、规模其中取决于最初设计的电力容量,即最大储能容量的大小;
YW =C y P S +C W P S
式中,C y为储能系统单位运行成本[元/(kW·年)];
W——单位储能系统维护成本[元/(kW·年)]。
Nas储能系统的经济成本如表1所示。

单位电力建设成本Cp/(USD/kW) 810~2 270
单位储能成本 Ce/[USD/kW.h] 230~810
单位运营成本 Cy/[USD/(kW.year)] 18~50
机组维护成本 Cw [USD/(kW.year)] 3~9
表1 NaS储能系统的经济成本

2、储能系统固定成本等值年值计算
资金投入与人工投入不同。资本投资后,可能很快或几年后获得回报。因此,计算设备的固定成本后,必须折算成相应的等值年值。

①投资收益
的折现现值 折现现值是未来一笔货币在一定利率下对其现值的折现。众所周知,复利计算就是第一年的利息和本金之和作为第二年的本金,然后重复计算利息。第n年末本息之和为
A=A 0 (1+r) n
式中,A 0 -本金;
r——年利率;
n——年数;
A – 利益和。
由上式
0 =A/(1+r)n
上式为折现值的计算公式。
式中,A 0 ——折现值;
A——未来一年的收入;
n——年数;
r——用于贴现的利率;
(1+r) n——多重折扣系数。
利用上述公式,可以计算出投资者未来投资收益的折现值。

② 投资收益的等值年值
一般情况下,投资者进行投资后,在某一年不会获得一次性收益,而是在接下来的几年中每年都会获得收益。这称为支付流量,支付流量是的现值计算公式为
0 =[A 1 /(1+r)]+[A 2 /(1+r)²]+…+[A n /(1+r) n ]
式中,A i /(1+r) i [i=1,2,…,n]——第一年所得收入的折现值;
0 – 支付流的现值。
如果 A 1 =A 2 =… An =A,称为等年值现值,其计算公式为A 0 =A/r[1-(1/1+r) n ]=A/r[1 -(1/1+ r) -n ]
式中,A0——等值年值的现值;
0——年收入;
r 贴现利率;
n——年数;
1/r[1-(1/1+r) -n ]——等值年值现值系数,其值乘以A得到等值年值现值。

3、储能系统时移电量计算
由于当前我国电网严重缺电,即用电高峰期发电量不足,峰谷差不断增大. 因此,必须采取一定的方法减少高峰期的发电量,增加低谷期的发电量。并存储在高峰时段使用,具体方法如下所述。
错峰容量计算:错峰就是将高峰期缺电的容量转移到低谷期进行存储,如图1所示。

如何进行储能系统成本分析?
图1 系统日负荷曲线

图 1 显示了某系统的日负荷曲线。从图中可以看出,系统日负荷峰谷差异尤为显着,可能导致系统高峰期发电量不足。因此,选择储能设备移峰。对于填谷,假设电厂的最大发电量P 0已知,移峰能力如图2的阴影部分所示。

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图2 储能系统错峰能力

使用梯形等面积法则计算阴影部分的面积,得到移峰能力,如下:
LD =Σ[(P After -P 0 )+( PBefore -P 0 )/2]×5 /60
式中,A LD——缺电容量(kW`h);
Before——前一时刻的发电量(kW);
After——下一时刻的发电量(kW)。

由于电厂最大发电能力的限制,低发电时所能产生的额外电量不能超过其最大发电能力,即P 0,因此图3中的阴影区域为最大允许储能容量。

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图3 系统最大允许存储功率

使用梯形等面积法则计算阴影部分的面积,得到移峰能力,如公式:
max =Σ[( P before -P 0 )+( P before -P 0 )/ 2]×5/60

其中 A max – 最大允许储能容量。
经过上述计算,比较 A LD和 A max的大小。如果满足A LD <A max,则表示允许在发电的低谷期储存足够的电能,并在高峰期使用;否则,说明电厂在发电低谷期储能能力不足。