EconomicValueofPVEnergyStorageUsingBatteriesofBattery-SwitchStations利用電池交換站的蓄電池作為光伏儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性研究研究背景1主要內(nèi)容2總結(jié)3Contents

根據(jù)LuxResearch（盧克斯）的調(diào)查結(jié)果，如果將光伏和儲(chǔ)能系統(tǒng)相結(jié)合，日本有望成為領(lǐng)航者?！?013-04-02日本到2018年安裝281MW的光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)，大幅領(lǐng)先于所有其他市場(chǎng)。到2018年，德國(guó)將以94MW排名第二，而美國(guó)將以75MW排名第三其預(yù)計(jì)光伏儲(chǔ)能將在未來5年有望成為一個(gè)價(jià)值28億美元的市場(chǎng)國(guó)際背景光伏發(fā)電電壓上升輸出波動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)遇到問題解決問題電動(dòng)汽車快速充電電池交換站遇到問題解決問題電池到2030年，日本計(jì)劃使用光伏發(fā)電量達(dá)到5.3萬MW，導(dǎo)致配電網(wǎng)絡(luò)電壓上升，輸出波動(dòng)等問題為了促進(jìn)電動(dòng)汽車的普及，需要建設(shè)短時(shí)間內(nèi)能夠給電動(dòng)汽車充電的基礎(chǔ)設(shè)施研究的背景KeyWordsBattery-switchstation——電池交換站economicvalue——經(jīng)濟(jì)價(jià)值Electricvehicle——電動(dòng)汽車photovoltaic(PV)——光伏發(fā)電surpluselectricity——電力過剩、剩余電力電動(dòng)車交換電池的過程KeyWordsBattery-switchstation——電池交換站economicvalue——經(jīng)濟(jì)價(jià)值Electricvehicle——電動(dòng)汽車photovoltaic(PV)——光伏發(fā)電surpluselectricity——電力過剩、剩余電力提出使用電站電池作為光伏電站的儲(chǔ)能介質(zhì)兩個(gè)相關(guān)分析：電池和逆變器使用最佳發(fā)電組合模型所產(chǎn)生的邊際價(jià)值(marginalvalue)假定逆變器(inverter)和電池的年度租金，計(jì)算出這些設(shè)備的最佳裝機(jī)容量主要內(nèi)容在其他條件不變的前提下，增加產(chǎn)品投入所產(chǎn)生的價(jià)值模型最佳發(fā)電組合模型電池交換站規(guī)劃模型OptimalGenerationMixModel(OPTIGEN)——最佳發(fā)電組合模型目的：通過求解線性規(guī)劃問題計(jì)算出最經(jīng)濟(jì)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，評(píng)估擬設(shè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，即以最小的成本實(shí)現(xiàn)裝機(jī)容量和電量輸出的最大化。年度總費(fèi)用=建設(shè)成本+燃料成本核電站液化天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)（IGCC）更先進(jìn)的液化天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)（LNG—MACC）抽水蓄能系統(tǒng)四類電站：類型建設(shè)費(fèi)用燃料價(jià)格資本回收系數(shù)運(yùn)營(yíng)成本率核電廠279，0001.585.8%4.0%IGCC272，0002.235.8%4.8%LNG-MACC164,0009.075.8%3.6%抽水蓄能220,000-5.8%4.0%電廠的費(fèi)用參數(shù)年度總成本（用于計(jì)算平均電力成本）電池交換站的規(guī)劃模型將電池作為1GWh容量的集總電池(alumpedbattery)進(jìn)行模擬,減少計(jì)算時(shí)間每小時(shí)交換電池?cái)?shù)量滿足泊松分布用布爾系數(shù)（1/0）作為電池開/關(guān)，使OPTIGEN模型已經(jīng)由原來的線性模型問題變?yōu)榛旌险途€性模型問題（用CPLEX算法解決優(yōu)化問題）CPLEX提供靈活的高性能優(yōu)化程序，解決線性規(guī)劃、二次方程規(guī)劃、二次方程約束規(guī)和混合整型規(guī)劃問題。假定將5.3萬MW的光伏引進(jìn)全國(guó)的電力系統(tǒng)，光伏的最大發(fā)電量在晴天時(shí)是裝機(jī)容量的80％，陰天時(shí)是10％，把一年365天分成一半晴天一半陰天，可以得到光伏的年利用率為12％。電池和逆變器總?cè)萘抗潭?計(jì)算出電池和逆變器的邊際價(jià)值設(shè)定這些設(shè)備有公共機(jī)構(gòu)付給電站的年租賃費(fèi)用，計(jì)算出最佳裝機(jī)容量。三種案例的評(píng)估無光伏的案例：作為參考抽水蓄能案例：儲(chǔ)存電能的介質(zhì)電池案例：儲(chǔ)存電能的介質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)：平均電力成本=年度需求總量÷年度總成本結(jié)論逆變器的邊際價(jià)值：與逆變器容量成反比，與電池容量成正比電池的邊際價(jià)值：與電池容量成反比，與逆變器容量成正比最佳裝機(jī)容量：設(shè)定逆變器和電池年度租賃費(fèi)分別為6000日元/千瓦/年和3000日元/千瓦時(shí)/年，從邊際價(jià)值的線與每年的租賃費(fèi)的線的交叉點(diǎn)得到逆變器的容量為29GW，電池容量為47GW總結(jié)適當(dāng)選擇電池、逆變器容量，達(dá)到使其達(dá)到最大邊際