一种基于全寿命周期的分布式储能经济性评估方法

摘要

本发明提供一种基于全寿命周期的分布式储能经济性评估方法，适用于分布式储能不同应用场景下的规划配置环节和运行优化环节。所述方法包括以下步骤：S1、确定分布式储能应用场景；S2、分布式储能寿命周期性评估；S3、分布式储能成本、效益分析；S4、建立分布式储能经济评估指标；S5、建立总价值模型，基于总价值模型对分布式储能备用方案进行筛选。本发明充分考虑分布式储能的多层级成本和效益，基于实际应用场景约束和储能全寿命周期，建立多角度经济评价指标，形成完整评估方法和流程，适用于多场景下含分布式储能系统的配置规划环节和运行优化环节，具有普适性。

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统分析技术领域，尤其涉及一种基于全寿命周期的分布式储能经济性评估方法。

背景技术

随着经济社会的发展，电力负荷需求持续增长、新能源发电规模日益增大，源与荷的矛盾日渐激化，分布式储能作用日益凸显。分布式储能技术的应用涉及到“源-网-荷”各个环节，在发电环节可以平抑风光、促进新能源消纳；在输配电环节可以延缓设备升级；在用电环节可以参与需求响应、提高供电可靠性。目前，在储能成本依旧高居不下、能源交易市场机制仍未理清的现实背景下，分布式储能的经济竞争力是电力储能技术能否推广应用的关键因素。为此，迫切需要开展分布式储能经济效益评估和综合评价指标研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于全寿命周期的分布式储能经济性评估方法，可以服务于含分布式储能电网的规划、建设、运营和控制等场合，以克服或至少部分解决现有技术所存在的以上问题。

一种基于全寿命周期的分布式储能经济性评估方法，包括以下步骤：

S1、确定分布式储能应用场景；

S2、分布式储能寿命周期性评估；

S3、分布式储能成本、效益分析；

S4、建立分布式储能经济评估指标；

S5、建立总价值模型，基于总价值模型对分布式储能备用方案进行筛选。

进一步的，所述分布式储能应用场景包括系统削峰填谷、平滑可再生能源出力、提供需求响应、计划发电。

进一步的，所述步骤S2具体包括：

S21、计算储能放电深度与最大循环次数的关系：

其中，N为最大循环次数，DOD为放电深度，a

S22、计算单次等效循环次数a(DOD

计算等效循环总次数N'：

计算储能容量衰退率w

计分布式储能寿命周期L

其中，

进一步的，所述分布式储能成本包括初始建设成本Cap[i]、更新成本Rep[i]、运维成本OM[i]和回收残值Sal[i]，所述分布式储能效益包括减小系统扩容效益E

进一步的，所述分布式储能经济评估指标包括时间型评估指标、价值型评估指标、效率型评估指标，

所述时间型评估指标包括静态投资回收期T

其中，CI表示先进流入，CO表示现金流出，i

所述价值型评估指标包括费用现值和净现值，其表达式为：

其中，PC为费用净值，NPV为净现值，CO

所述效率型评价指标的表达式为：

其中IRR为内部收益率。

进一步的，所述步骤S5具体包括：

S51、建立系统总价值模型，其表达式为：

maxF＝-Cap[i]-Rep[i]-OM[i]+Sal[i]+E

其中，N

S52、基于分布式储能应用场景，将分布式储能备用方案代入系统总价值模型获得结果，通过分布式储能经济评估指标对所获得结果进行单一评估或联合评估，基于评估结果筛选出最佳经济型方案。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)建立完整评估方法。具体地，从分布式储能全寿命周期角度出发，考虑分布式储能更广泛的成本构成和效益构成，从时间、价值、效率三个方面建立评估指标，更加全面。

(2)具备一般普适性。所建经济性评估方法适用于分布式储能项目在系统削峰填谷、平滑可再生能源出力、提供需求响应、计划发电等场景下的配置规划环节和运行优化环节，只需根据具体场景的侧重点适当修改总价值模型，依托该方法就可筛选出最佳配置方案和运行方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种基于全寿命周期的分布式储能经济性评估方法整体流程示意图。

图2是本发明实施例提供的分布式储能初始建设成本示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所列举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

参照图1，本发明提供一种基于全寿命周期的分布式储能经济性评估方法，所述方法包括以下步骤：

S1、确定分布式储能应用场景。

S2、分布式储能寿命周期性评估。

S3、分布式储能成本、效益分析。

S4、建立分布式储能经济评估指标。

S5、建立总价值模型，基于总价值模型对分布式储能备用方案进行筛选。

具体的，步骤S1中，所述分布式储能应用场景包括系统削峰填谷、平滑可再生能源出力、提供需求响应、计划发电等多种场景。

作为一个示例，所述步骤S2中分布式储能寿命周期性评估具体实现包括以下步骤：

S21、计算储能放电深度与最大循环次数的关系：

其中，N为最大循环次数，DOD为放电深度，a

S22、计算单次等效循环次数a(DOD

计算等效循环总次数N'：

计算储能容量衰退率w

计分布式储能寿命周期L

其中，

所述步骤S3中，所述分布式储能成本包括初始建设成本Cap[i]、更新成本Rep[i]、运维成本OM[i]和回收残值Sal[i]，所述分布式储能效益包括减小系统扩容效益E

具体的，所述初始建设成本Cap[i]包括变流器成本、基建成本、辅助设备成本和储能本体成本，其构成如图2所示，其表达式为：

其中，c

所述更新成本Rep[i]只在规划期内的储能寿命到期年份产生，规划期内的储能更新次数

其中，C

所述运维成本OM[i]在初始建设年不产生费用，在后续规划期内的每一年均产生运维费用，其表达式为：

其中，c

所述回收残值Sal[i]与当年储能回收技术相关。

所述减小系统扩容效益E

E

其中，C

所述降低网络损耗效益E

其中，

所述低储高发套利E

所述减少备用容量效益E

E

其中，P

所述提高供电可靠性效益E

E

其中，tr为断电时间，Q为断电时储能提供的功率，P为电力服务价值。上述实施例中i表示年份。

具体的，所述分布式储能经济评估指标包括时间型评估指标、价值型评估指标、效率型评估指标。

所述时间型评估指标包括静态投资回收期T

其中，CI表示先进流入，CO表示现金流出，i

所述价值型评估指标包括费用现值和净现值，其表达式为：

其中，PC为费用净值，NPV为净现值，CO

所述效率型评价指标的表达式为：

其中IRR为内部收益率。内部收益率的评价标准是：与基准收益率i

作为一个示例，所述步骤S5具体包括：

S51、建立系统总价值模型，其表达式为：

maxF＝-Cap[i]-Rep[i]-OM[i]+Sal[i]+E

其中，N

S52、基于分布式储能应用场景，将分布式储能备用方案代入系统总价值模型获得结果，通过分布式储能经济评估指标对所获得结果进行单一评估或联合评估，基于评估结果筛选出最佳经济型方案。该方法对分布式储能配置环节尤其适用，对于运行优化环节同样适用，具体地只需将成本效益构成折算至某一运行年/日即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。