论文部分内容阅读
近年来,迫于环境和能源的双重压力,各个国家都在积极开展新能源发电技术研发和产业化发展研究,光伏发电技术得到广泛研究并在实际应用中得到大力推广。然而,光伏出力的不稳定和充电负荷的不确定,导致了光伏功率的间歇性和电网功率的随机波动。为了充分利用光伏能源,并能够给负荷提供持续稳定的功率补给,不得不引入储能系统,储能系统能够在光伏发电和负荷用电之间起到调节作用。与此同时,我国电动汽车产业正处于快速成长的关键时期。但由于电动汽车用户需求和行为的不确定性与相互差异,未来大规模电动汽车充电负荷具有时间和空间上的随机性、间歇性和波动性等不确定特点,将给电网的安全运行和优化调度带来困难。此时,在电动汽车充电设施设计中考虑引入光伏发电系统和储能系统可以降低设施用电成本,提高系统工作效率与供电可靠性。综上分析,本文创新性的将光伏-储能-充电站价值链作为研究对象,针对该价值链的价值能力分析问题,开展如下研究:(1)构建并分析光伏-储能-充电站价值链。首先,在国内外研究现状的基础上,对光伏发电产业、储能产业和电动汽车充电产业的现状进行梳理,提出光伏-储能-充电站价值链构建需求;其次,考虑到光伏、储能、充电站等多个主体的存在,构建光伏-储能-充电站价值链,并对价值链上的各个主体开展分析;最后,以光伏-储能-充电站价值链为研究对象,从价值实现、价值增值和价值共创等角度对价值链价值能力进行概述。(2)构建光伏-储能-充电站价值链价值实现能力分析模型。首先,为了衡量光伏-储能-充电站价值链的价值实现能力,从可持续发展的角度出发,以经济价值、社会价值和环境价值为一级分析指标体系,构建价值实现能力分析的指标体系;其次,提出一种基于梯形直觉模糊数和累积前景理论的分析模型,分析单个光伏-储能-充电站价值链的价值实现能力,并运用多目标粒子群算法分析多个价值链组合的价值实现能力;最后,论文开展多情景分析,运用所提方法在多个情景中选择出了价值实现能力最强的方案组合。(3)构建光伏-储能-充电站价值链价值增值能力分析模型。首先,从系统内部和系统外部两个方面着手,梳理光伏-储能-充电站价值链价值增值能力影响因素;然后,为了明晰影响因素之间的关系并从定量角度对这些影响因素开展研究,论文引入系统动力学模型,在确定系统边界之后,将系统分为资源流通子系统、节点运营子系统、用户需求子系统与技术创新子系统,其中,资源流通是价值增值的前提,节点运营和用户需求是价值增值的保证,技术创新是价值增值的动力;之后,针对模型中的变量构建数学公式并对整个模型的有效性进行检验;最后,基于系统动力学模型的研究成果,提出能够提升价值链价值增值能力的政策建议。(4)构建光伏-储能-充电站价值链价值共创能力分析模型。为了提高价值链的价值共创能力,本文将针对价值链上的多个主体,构建价值共创能力分析模型,在满足技术和经济约束条件下,确定价值链上光伏、储能系统的容量配置,并且确定各个节点的运行功率和运行模式。论文以度电成本最小化为分析目标,在满足等式约束和不等式约束条件的前提下,构建基于多智能体和粒子群算法的价值链容量配置和能量管理模型;最后,针对研究结果,提出能够提升价值链价值共创能力的政策建议。(5)构建光伏-储能-充电站价值链能力分析云平台。构建云平台能够促进价值链上各主体之间的信息交互、协同、耦合以及共享,提高价值链的价值能力。首先,为了打破各主体之间存在的信息壁垒,将数据中台的概念引入其中,构建光伏-储能-充电站价值链数据中台;其次,从价值实现、价值增值和价值共创三个角度对云平台的需求进行分析,设计云平台业务流程;最后,基于云平台的设计原则,在云计算的框架上对能力分析云平台的结构、功能、模块以及云服务模式进行设计,将之前的理论分析转化为实际工作,从而提升光伏-储能-充电站价值链的价值分析能力。