[发明专利]含储热CSP电站与电锅炉联合运行的供热期弃风消纳方法

说明书

本发明的一种含储热CSP电站与电锅炉联合运行的供热期弃风消纳方法，其特征是，通过考虑电锅炉与CSP电站联合运行，在利用CSP电站的储热系统实现热能的存储与时移利用的同时由CSP电站与电锅炉、CHP机组一同提供系统热负荷，以此提高CHP机组调峰能力。具有科学合理，适用性强，效果佳等优点。

技术领域

本发明涉及综合能源利用领域，是一种含储热CSP电站与电锅炉联合运行的供热期弃风消纳方法。

背景技术

现有技术对于由热电联产(combined heat and power，CHP)机组提供热负荷的冬季供暖地区，存在着CHP机组以热定电的运行方式使其在供热期调峰能力不足的问题，从而限制了系统对风电的消纳。因此，如何增加冬季供暖期CHP机组调峰能力，促进风电消纳，是本领域亟待解决的问题之一。

现有技术在提高CHP机组调峰能力，促进系统风电消纳上，主要从以下两方面入手：一是通过在CHP机组侧加入储热系统，以解耦其以热定电约束；二是通过增加其他热源来降低CHP机组的供热功率，从而在一定程度上扩大其电功率调节范围，以此提高CHP机组的调峰能力。

新兴的太阳能发电技术—光热发电(Concentrated Solar Power,CSP)可以吸收太阳能中的热量，并用于加热水蒸气，推动汽轮机组发电；同时，其配备的储热系统可以将多余的热量进行存储，以实现能量的时移利用。根据CSP电站的运行特性，其可进行热电联供，承担系统部分热负荷，以此提高CHP机组的调峰能力。

目前对于CSP电站参与供热，以提高供热期系统弃风消纳的研究仍存在可进一步探讨的问题：未深入研究将电锅炉与CSP电站的储热系统相结合，以提高系统对电、热等多种能源的灵活调用与优化配置能力；以及未充分考虑CSP电站自身的运行特性，利用其可实现对太阳能热的吸收、利用与存储这一特性来提供系统热负荷，从而促进太阳能这一可再生能源的消纳与利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提出一种科学合理，适用性强，效果佳，能够提高CHP机组调峰能力的含储热CSP电站与电锅炉联合运行的供热期弃风消纳方法。

解决其技术问题采用的技术方案是：一种含储热CSP电站与电锅炉联合运行的供热期弃风消纳方法，其特征是，通过考虑电锅炉与CSP电站联合运行，在利用CSP电站的储热系统实现热能的存储与时移利用的同时由CSP电站与电锅炉、CHP机组一同提供系统热负荷，以此提高CHP机组调峰能力，其具体包括以下步骤：

1)构建含储热CSP电站与电锅炉联合运行框架

在含储热的CSP电站的系统中加入电锅炉，并与CSP电站的储热系统相结合，一同与CHP机组参与系统供热，以此进一步促进系统风电消纳并提高对电、热多种能源的灵活调用能力，在系统风电高发时，电锅炉既能够从电网中购电来产生热量，以此消纳部分弃风；同时，电锅炉产生的热量还能够通过热网向系统供热，以此降低CHP机组的供热功率，扩大其电出力调节范围；又能够存于CSP电站的TES中，以实现热量的时移利用；而CSP电站也可将TES中所存储的部分热量用于供热，来提高能源的利用率；

2)联合运行优化模型构建

①目标函数

所构建的联合运行优化模型以系统总成本最低为目标，并将弃风量转换为弃风惩罚成本加入总成本，以同时优化系统运行成本与风电消纳能力；