考虑源荷不确定性的电-热-氢综合能源系统容量配置优化OA

【目的】针对电-热-氢多能耦合综合能源系统在源荷双侧不确定性下的容量配置问题,提出一种考虑模糊机会约束的双层优化模型,旨在实现系统经济性与环境性的协同优化。【方法】本文建立包含电-热-氢的多能耦合综合能源系统,利用模糊机会约束描述源荷双侧的不确定性,引入碳交易机制,通过建立双层模型求解该系统设备容量配置方案。【结果】研究表明当考虑源荷不确定性后,系统内各发电单元的配置容量均有所提高以满足随时可能出现的风险波动,总成本上升22.4%。储热作为成本低廉且无碳排放的灵活性调节资源可以显著降低系统规划总成本,而碳交易成本的加入将会降低燃气设备配置容量并提高系统总成本3.91%。典型日调度结果显示,电解制氢单元在谷时产氢,系统可出售氢气获取收益。储电和储热系统在用能低谷时利用低电价充能,在用能高峰实现削峰。考虑不确定性后,电网购电量增加且燃气轮机保持额定功率输出,运行成本上升19.8%,但同时提高了系统风光消纳量。当电网初始碳配额为正,则不需要在碳交易市场上购入额外碳配额,并且有富余可供出售。当系统置信水平从0.60增加到0.95,系统典型日运行成本增加12.9%。【结论】本文所提双层规划模型在保障系统用能安全的基础上,实现了经济性与环保性的平衡,提升了系统对源荷不确定性的应对能力。