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摘要: “双碳”战略下,可再生能源渗透比例不断提升,随之而来的灵活性资源缺乏问题也日趋严重。为构建安全、高效、低碳的清洁能源系统以应对这一挑战,提出了一种考虑多灵活性资源联合运行的综合能源系统优化配置方法。所述方法首先对电转气设备的两阶段运行进行了精细化建模,引入了掺氢燃气轮机和电转气设备协同运行,以充分利用H2的低碳特性,同时通过碳捕集设备向电转气设备提供碳原料,实现了CO2的循环利用,从而构建了以氢能为核心的灵活性资源联合运行框架;然后,针对可再生能源出力不确定性问题,通过Elbow法确定了最优聚类数目,并利用K-means聚类算法得到了风速的典型场景;在此基础之上,以投资成本、运维成本、置换成本、环境惩罚和弃风惩罚成本之和最小为目标,综合考虑设备约束、能量平衡约束及灵活性约束建立了优化配置模型;为解决模型的非线性问题,采用了大M法将其线性化处理并完成模型求解。最后,基于西南某地区实测数据进行了算例验证,结果表明:采用本文提出的方法,所示综合能源系统的总成本降低了10.22%、新能源渗透率提高了6.01%、环境惩罚成本降低了2.65%,所提方法有效提升了系统的经济性、新能源消纳量,显著降低了系统碳排放水平。
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