考虑风能不确定性的压缩空气储能容量配置及经济性评估

风能的随机特性是造成风电场弃风现象严重的重要原因,配置压缩空气储能系统(CAES)可以有效平衡风力发电随机特性,减少风电场弃风量,但CAES存储规模配置不当会造成经济利益的损失。因此,为了提高风能利用率,基于风能不确定性条件下,对压缩空气储能系统容量配置进行研究。首先,利用历史数据获得风力发电典型小时功率分布;然后,考虑用户负荷需求、电网分时电价、系统投资成本、电力不足成本和电力销售收入等因素,构建以CAES系统充放电功率和储气容量为约束条件、以最大效益为目标的模型,并采用遗传算法进行求解;最后,利用所建立的模型对多场景运行案例进行优化。仿真结果表明,对于典型小时负荷功率需求3.241 MW的工厂用户,风电场保持每日4台风机运行,并配置额定功率1 MW、额定容量6.5 MW·h的CAES系统经济效益最佳,可减少弃风量3.84 MW·h,节约购电成本4208.9元,实现日最大净收益699.86元。