高原高寒地区可再生能源与储能集成供能系统研究
2019-07-18孙雯雯徐玉杰李瑞民凌浩恕谭雅倩陈海生
储能科学与技术 2019年4期
孙雯雯,徐玉杰,丁 捷,李瑞民,凌浩恕,谭雅倩,陈海生
(1中国科学院工程热物理研究所,北京 100190;2中国科学院大学,北京 100049)
我国的高原高寒地区主要包括中国西藏自治区和青海省、新疆自治区、甘肃省、四川省、云南省的部分地区,具有海拔高、全年平均气温低、日温差大、年温差小的特点。这些地区的供能和能源资源现状如下。
(1)居民供电/热问题。居民住宅距离大电网中心较远,无法从大电网取电,且供暖季长、热需求量大,传统供能方式多依靠外供燃油,但是化石能源成本高昂,补给困难,无法实现电/热能的自主保障。
(2)水能、太阳能与风能等可再生能源在高原地区分布广泛。以西藏为代表,该地区河流众多、落差大,蕴藏着丰富的水能资源[1];高海拔地区空气稀薄、水汽少,太阳辐射量大、日照时间长[2];风能资源与地形、海拔密切相关,以西藏为例风能资源可划分为风能可利用区域和风能贫乏区域[3]。
基于高原高寒地区的用户需求和资源现状,充分开发可再生能源是高原高寒地区实现电/热能自主保障的重要趋势。但可再生能源具有波动性和间歇性的特点,无法稳定跟踪负荷。为解决这一问题,目前主要的技术途径是将可再生能源与储能技术耦合[4-5]。储能技术可实现电/热能的移时管理,稳定系统输出、跟踪计划负荷[5];可优化可再生能源的装机规模,同时减少弃能量[6];储电、储热两种储能设备协调利用可提升系统灵活性、经济性[7]。由此可见,可再生能源与储能技术耦合可解决高原高寒地区供电/热的问题。……
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