高寒高海拔地区风光互补热电联供系统多目标优化研究
2020-09-21檀丛青王志奇陈柳明谢宝琦
分布式能源 2020年4期
檀丛青,王志奇,陈柳明,赵 斌,谢宝琦
(湘潭大学机械工程学院,湖南 湘潭 411105)
0 引言
高寒高海拔地区居民地处偏远且居住点分散,极大地增加了电网供电和集中供暖的投资费用。因此,供电与供暖问题已成为制约高寒高海拔地区经济发展和居民生活水平提升的主要因素。高寒高海拔地区风能、太阳能等可再生能源丰富,然而单一风能发电或者光伏发电模式具有显著的波动性和间歇性[1-2],难以提供稳定的电能和热能。太阳能和风能在时域和地域上都存在很强的互补性,将光伏发电和风力发电相结合能有效提升系统的稳定性[3-4]。因此,风光互补系统是解决高寒高海报地区供暖与供电问题的有效途径。
合理配置系统容量,是进一步提高风光互补热电联供系统可靠性与经济性的关键。为此,国内外学者对风光互补系统的容量配置开展了优化研究。如齐志远等[5]以系统发电成本为目标,采用改进和声搜索算法对系统配置进行优化。徐璋等[6]应用粒子群优化算法对风光互补系统的配置进行优化设计,有效降低了系统的总成本。此外,随着人们对环保问题的日益关注,唐浩等[7]以系统等效CO2排放量为目标,对容量配置进行了优化。然而,这些研究采用的都是单目标优化,仅考虑了系统的经济性或环保性。
实际工程中,风光互补系统具有多个方面的性能需求,如经济性、可靠性与环保性,单目标优化难以平衡不同需求之间的冲突。为此,一些学者应用多目标优化方法开展系统容量配置设计。……
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