bevictor伟德官网電機系科研團隊發表于Applied Energy期刊(影響因子7.182)的論文“Cloud Energy Storage for Residential and Small Commercial Consumers: A Business Case Study”(用于家庭和小商業用戶的雲儲能:商業案例研究)被Renewable Energy Global Innovations(“可再生能源全球創新”網站)作為Key Scientific Article進行了報導。該論文的第一作者為電機系劉靜琨博士生,通訊作者為電機系康重慶教授,合作作者包括電機系張甯副教授、美國華盛頓大學Daniel Kirschen(丹尼爾·基爾申)教授、電機系夏清教授。該論文為國家自然科學基金重點國際(地區)合作研究項目“面向可再生能源消納的低碳高效多能源系統基礎研究”(51620105007)資助下bevictor伟德官网與華盛頓大學合作開展的研究成果。
研究背景:能源互聯網的願景下,居民以及商業用戶在能源市場中的定位将不再僅僅是能源的消費者,而是集能源的生産者、消費者于一身的新型能源生産消費者,用戶對于儲能的需求将逐漸增加。但是當前儲能成本仍然較高,限制了分布式儲能的廣泛應用。本文提出了一種新的儲能模式——雲儲能,可将原本分散在用戶側的儲能裝置集中到雲端,利用大規模的儲能資源的集中調度為大量的用戶提供廉價的儲能服務。
主要貢獻:雲儲能是一種基于電網的共享式儲能技術,使用戶可以随時、随地、按需使用由集中式或分布式的儲能設施構成的共享儲能資源,并按照使用需求而支付服務費。雲儲能的商業模式是目前的“共享經濟”模式在儲能資源上的體現。雲儲能用戶可以購買一定時期内一定功率容量和能量容量的雲儲能服務使用權。取得雲儲能使用權之後,用戶可以根據自己的實際需求,對雲端電池進行充電和放電。雲儲能用戶使用雲端的虛拟儲能如同使用實體儲能,但與使用實體儲能不同的是,雲儲能用戶免去了安裝和維護的麻煩。雲儲能提供商則根據用戶儲能需求投資一定量的集中式儲能設備,或通過租賃的方式獲得各類分布式儲能資源的代理控制權,并綜合考慮用戶的充電放電需求等信息産生優化決策的控制策略,進而去控制實際的儲能設備進行相應的充放電。雲儲能提供商通過對儲能資源的統一建設、統一調度、統一維護,可以以更小的成本為用戶提供更好的儲能服務。
研究目标:提出雲儲能的商業模式與運行機制,研究雲儲能系統的容量配置及其運營策略,定量評估雲儲能系統相比于傳統分布式儲能所額外創造的價值。
研究方法:分别建立了雲儲能用戶與雲儲能運營商的儲能投資規劃與運行模型,采用愛爾蘭居民用戶的實際負荷與實際電價,計算了雲儲能系統相比傳統分布式儲能系統投資的差異,計算了雲儲能投資回報率,并在不同儲能單位投資成本下進行了敏感性分析。
研究結論:雲儲能能夠将儲能資源動态地分配給不同用戶以最大化儲能資源的利用效率,降低單位儲能容量的使用成本。與此同時,利用用戶對儲能需求的時間上的分散性,能夠使儲能容量在不同用戶之間實現複用進而降低對儲能容量的投資需求。此外,由于降低了儲能的使用成本,雲儲能使儲能資源相對于更多用戶具有經濟性,提高了儲能使用的普及率。算例分析表明,雲儲能相比傳統分散式儲能模式具有更大的成本優勢,能夠使雲儲能提供商實現盈利。
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