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《利用随机风险评估技术(基于改进累积量的方法)对可再生能源高穿透率对系统频率调节的影响评价》

  • 来源专题：可再生能源
  • 编译者： pengh
  • 发布时间：2018-05-04

  • 全球可再生能源的大量涌现，给系统的规划和运行带来了严峻的挑战，即操作风险的增加。由于风/或光伏(PV)功率的波动性和不确定性，我们提出了一种可以处理不确定变量的概率方法。本文提出了一种随机风险评估方法，在对风/光伏发电高渗透的情况下，对系统安全性进行综合评价。作者提出了一种新的基于主频率调节的电力系统可靠性评估方法。该方法利用多线性化模型，建立了一种改进的基于累积量的PLF方法。为了快速识别操作的限制，作者开发了一个基于累积量的程序来获取总体的能量流信息。此外，还采用多线性处理方法，减少线性化的负载流模型造成的截断误差，提高精度。提出的风险模型通过量化相关风险指数，充分考虑了限制违规事件的可能性和后果。本文介绍了一种改进的IEEE 57总线系统的设计方法及其在线应用前景。

    ——文章发布于2018年11月

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  • 《频率调节薪酬方案在可再生能源高度渗透的能源矩阵中的作用》
    • 来源专题：可再生能源
    • 编译者：pengh
    • 发布时间：2021-03-14
    • 近年来，智利和世界各地的可再生能源(RE)都取得了显著增长。然而，太阳能光伏发电和风能等再生能源技术由于其间歇性和可变的性质，在发电(提供)和消费(需求)之间产生了不平衡。此外，RE的自然变异性使得传统技术必须对电力系统频率的不平衡起到重要的调节作用。随着可变再渗透的增长，频率调节的需求将会增加，这取决于如何为这些更高的成本融资，这可能会抑制对提供这种服务的传统工厂的投资。 在本文中，我们研究了增加的光伏能源渗透，在智利领先的稀土，对不同的传统发电技术的盈利能力的影响。具体来说，我们分析了频率控制薪酬机制对这种影响的作用。为此,四个不同的太阳能光伏穿透智利北部的场景模拟系统,比较两个付款标准频率调节服务:1)基于成本的定价体系的支付与发生成本和ii)一个以市场为基础的定价体系,提供的服务支付的边际成本。结果表明，随着光伏装机容量的增加，能源的平均边际成本(运行成本)会因为更昂贵的电厂的搬迁而降低，但同时，投资成本可能会增加。从长期来看，合同价格的变化是由于运营成本下降和投资成本上升，导致所有技术的盈利能力发生变化。最后，尽管基于成本和基于市场的制度都奖励管理频率的能力，但执行管理的技术为服务获得不同的报酬，这既影响它们的盈利能力，也影响投资的动机。
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  • 《平衡核能和可再生能源》
    • 来源专题：可再生能源
    • 编译者：pengh
    • 发布时间：2018-09-07
    • 核电站通常要么满负荷运转，要么根本不运转。然而，这些电厂有技术能力来适应不断变化的电力需求，从而更好地容纳风能或太阳能等可再生能源。 美国能源部阿贡国家实验室和麻省理工学院的研究人员最近探索了这样做的好处。研究人员说，如果核电站以更灵活的方式发电，它们可以降低消费者的电力成本，使更多的可再生能源得以使用，提高核能的经济性，并帮助减少温室气体排放。 这项新研究“为我们提供了工具，进一步探索灵活的核操作的潜在好处，与更大比例的可变可再生能源合作……”——杰西·詹金斯，麻省理工学院能源项目的研究生研究员 该小组探索了核电站灵活操作的技术限制，并引入了一种新的方法来模拟这些挑战如何影响电力系统的运行。“灵活的核电运营是‘三赢’的，降低了电力系统运营成本，增加了核电站所有者的收入，大大减少了对可再生能源的削减，”该团队在4月24日在线发表的一篇《应用能源》(Applied energy)文章中写道。 阿贡能源系统分部的首席能源系统工程师Audun Botterud对“这项研究首次评估并展示了灵活的核操作在美国现实电力系统中的潜在价值，可再生能源发电的高可变性对其提出了挑战”感到鼓舞。 这项研究有助于打消人们长期以来的观点，即核电站必须以“基本负载”模式运行，无论何时只要它们上线，就能以最大额定容量发电。研究小组发现，核电站甚至可以根据每小时的电力市场价格和每秒的频率调节需求做出动态响应。包括可再生能源在内的电力系统必须更加灵活，以在任何时候平衡供需。法国、德国和其他国家的核电运营商都熟悉这种做法，但在美国就不那么熟悉了。 研究人员在《应用能源》(Applied Energy)的一篇文章和一篇发表在《核技术》(nuclear Technology)上的论文中，对由核反应堆动力学和燃料辐照周期引起的物理诱导的操作约束进行了数学描述。跨学科团队随后将新方法与电力系统模拟模型相结合，以评估发电厂的总发电成本、市场价格和由此产生的收入，并假设不同水平的核灵活性。 “核电站是由一组不同的原则与其他发电机相比,我们的方法使这些关系的表示在分析电力系统和电力市场,“弗朗西斯科·干达人说,项目的主要研究者和一个主要的核工程师阿贡的核科学与工程部门。 通过灵活性，电厂运营商可以降低电力系统的整体运营成本。例如，只要可再生能源广泛使用，运营商就可以减少核能发电量。然后，核电站可以利用它们的闲置产能，出售有价值的“运营储备”，或迅速改变电力输出，以帮助电网运营商在发生意外事件(如发电厂故障或需求预测出错)时实现供需再平衡。 这种灵活性可以通过增加电力市场的收入和减少可变的运营和维护成本来提高核电站的盈利能力。总体而言，核电站的灵活性还有助于整合更多的风能和太阳能资源，减少化石燃料能源的生产和相关的二氧化碳排放。 麻省理工学院能源项目(MIT Energy Initiative)的研究生杰西•詹金斯(Jesse Jenkins)指出，研究人员的建模方法和研究“为我们提供了工具，进一步探索灵活的核操作的潜在好处，以便在低碳电力供应的道路上，与更大比例的可变可再生能源协同工作。” ——文章发布于2018年4月25日
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