董 帅, 王成福, 梁 军, 董晓明, 梁正堂, 李华东

(1. 电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学), 山东省济南市 250061; 2. 国网山东省电力公司电力科学研究院, 山东省济南市 250002)

0 引言

当前,中国弃风消纳问题极为严峻,据统计,2016年全年弃风电量49.7 TW·h,平均弃风率达到17.1%,其中甘肃省弃风率更是高达43%[1]。与此同时,能源互联网的提出为可再生能源消纳提供了新的解决途径[2-3],而作为其重要物理载体的综合能源系统的优化调度运行则是实现弃风消纳的关键所在[4-7]。

作为综合能源系统的核心环节,电转气(power to gas,P2G)技术可将低谷时段难以消纳的风电转化为易于大规模存储的天然气,实现电力—天然气网络的深度耦合,从而改善系统运行灵活性,并提高其风电接纳能力。因此,P2G技术及其优化运行方法成为当前综合能源系统研究的焦点问题[8-14]。文献[8-9]建立了电气互联系统的不确定性模型,并分析了P2G对系统运行灵活性的提高作用;文献[10]提出了一种通过P2G和燃气轮机协调进行削峰填谷的模型,兼顾了系统的经济性目标与削峰填谷目标;文献[11]采用能源中心建模方法,建立了综合能源系统优化调度模型,并分析了系统消纳风电的经济效益。上述研究均证明了P2G对系统运行灵活性及风电接纳能力的有益帮助。

然而,虽然P2G具有良好的弃风消纳效果,但在当前及可预见的未来,其运行成本恐将难以得到大幅度降低。当前,国内外针对P2G运行成本的探讨主要集中在P2G容量配置与经济性评估方面[15-23]。……