武汉大学周研来课题组在水风光储多能互补方向取得新成果

近日，能源类期刊Renewable and Sustainable Energy Reviews（《可再生与可持续能源评论在线发表武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室、水利水电学院周研来教授课题组在水风光储多能互补研究方向取得的新成果。

论文题目为“Sustainable Energy Integration: Enhancing the Complementary Operation of Pumped-Storage Power and Hydropower Systems”（“可持续能源整合：提升抽蓄电站与水电站集群协同互补调度”），周研来教授为论文的第一作者和通讯作者。

“双碳目标”加快构建以新能源为主体的新型电力体系，大力提高新能源消纳能力。但新能源发电的波动性、间歇性、随机性十分明显，当高比例接入电网系统时，对电网系统的灵活性、平稳性构成了巨大挑战，亟需通过发挥抽蓄电站储能功效和水电站集群调节灵活性，以降低新能源并网带来的不利影响，科学有序推动“双碳目标”下新型电力系统转型。

该研究对标问题焦点，提出了一种抽蓄电站与水电站集群协同互补多目标实时调度方法（图1）。

图1抽蓄电站与水电站集群协同互补多目标实时调度方法（a.抽蓄电站与水电站集群协同互补实时调度模型；b.多目标樽海鞘集群智能算法（MSSA））

本研究考虑风-光-生物质能等新能源的优先消纳，提取了三种典型等效负荷场景；以电站集群发电效益最大和等效负荷波动最小为调度目标，构建了抽蓄电站与水电站集群协同互补实时调度模型；以湖南省黑麋峰抽蓄电站和396座水电站集群为研究案例，采用多目标樽海鞘集群智能算法高效求解了调度模型，获得了可提升电站集群发电效益和可平抑等效负荷波动性的协同优化调度方案，综合评估了调度方案的发电效益、等效负荷波动削减、碳减排等综合效益。

面临电网等效负荷最大情景时，与现行调度规程和调度技术相比，本研究提出的协同优化调度方案不仅能有效平抑电网等效负荷波动性（波动指标降低22%以上），而且可显著提高抽蓄电站与水电站集群互补调度的协同效益（发电量、发电效益和二氧化碳减排量分别提高了26%、26%和25%）。

研究通过优化抽蓄电站与水电站集群协同互补实时调度，充分发挥其吸纳新能源、调峰填谷、提质增效等灵活调节作用，科学助力新能源系统友好性提升、新型电力系统构建，电力系统高效和高质量运行。

该研究工作获“十四五”国家重点研发计划项目课题“水工程协同联合水资源调度技术”支持。

本文来源：武汉大学

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