光储充一体化电动汽车充电站容量配置及综合效益研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:dd1246
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随着能源危机与气候变化带来的巨大压力,交通领域实现低碳转型在世界各国已达成共识。电动汽车因其清洁、环保、节能等优点受到各国政府的青睐。得益于政策和市场等多重刺激,近年来我国电动汽车产业迅猛发展,电动汽车保有量居世界前列。与此同时,电动汽车的发展离不开充电设施网络的建设。然而,大量充电设施接入电网一方面会对电网安全运行产生一定的冲击,另一方面,从电力来源来看电动汽车并未实现真正意义上的污染物零排放。而在当前低碳发展的大背景下,光储充一体化充电站能有效缓解上述问题,在解决电动汽车充电难的问题的同时提供更多的清洁能源,成为未来充电设施发展的趋势。因此,本文在光伏发电、储能技术相关理论及电动汽车充电设施运营基础上,开展了对光储充一体化电动汽车充电站的光储容量配置研究,并对该种新型充电站最优容量配置下的综合效益进行了定量化的分析。本文具体工作如下:(1)分析了光储充一体化充电站的典型结构、系统组成、盈利模式等。针对“光储充”模式下涉及到的能源政策,总结并归纳了中国不同地区的电动汽车充电服务费价格政策、充电设施补贴政策以及光伏发电补贴政策。(2)针对光储充一体化充电站的光伏发电和储能系统充放电进行建模;并通过挖掘电动汽车充电负荷影响因素对电动汽车用户充电行为进行深入分析模拟,基于蒙特卡罗方法建立电动汽车充电负荷仿真模型,为光储容量的优化配置和微网综合效益研究奠定基础。(3)基于多地实行的分时电价政策制定充电站能量管理策略,建立考虑最大化经济效益和充电站内光伏资源消纳占比的光储充一体化充电站多目标容量优化配置模型。利用智能算法—粒子群算法对模型进行求解,通过实例分析验证了模型的可靠性与合理性,并对储能系统充放电深度、使用寿命等相关因素变化对系统配置和经济效益产生的影响进行深入剖析。(4)以传统充电设施作为对比,从光储充一体化充电站自身经济效益、充电站对电网侧影响和对社会环境影响三各方面考虑,建立涵盖经济性分析指标和非经济性分析指标的光储充一体化充电站综合效益分析体系。基于前者得到的充电站光储容量最优配置情境下评估其综合效益。同时,通过分析影响充电站各方效益的因素,有针对性的提出了提高其综合效益的措施与政策建议,以期更好地促进该新型充电基础设施的进一步发展和推广。本文提出的光储充一体化充电设施容量配置模型在计及经济效益的同时考虑了光伏利用问题,在当前强调低碳发展的大背景下对于充电设施的建设和规划问题具有一定的参考意义。基于经济性指标和非经济性指标建立的充电站综合效益分析体系可以用于评估整个系统的综合效益,为光储充一体化充电设施的大规模推广和商业化运作提供了理论支撑和借鉴。
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