促進(jìn)用戶側(cè)能源轉(zhuǎn)型的區(qū)域能源定價與管理策略
發(fā)布時間:2021-09-30 17:35
用戶側(cè)能源轉(zhuǎn)型以終端電能替代和分布式可再生能源開發(fā)利用為主要途徑,能夠促進(jìn)能源系統(tǒng)向清潔、低碳方向發(fā)展。在促進(jìn)用戶側(cè)能源轉(zhuǎn)型的背景下,研究了含多個決策主體的區(qū)域能源定價與管理策略。首先基于Stackelberg博弈提出了多主體交互的區(qū)域能源定價與管理機(jī)制。然后,基于用戶收益對有限理性用戶的激勵特性,構(gòu)建了包含能源供應(yīng)者(ES)與多個用戶代理(UA)的雙層優(yōu)化決策模型。在所構(gòu)建的模型中,上層ES確定從能源生產(chǎn)者處購能的策略、所擁有設(shè)備的運行狀態(tài)和能源價格,決策目標(biāo)是出售能源的利潤最大與出售化石能源的懲罰成本最小;下層各個UA分別根據(jù)能源價格配置電能替代設(shè)備,并調(diào)整用能策略,決策目標(biāo)是各自投資與用能成本最低。接著,應(yīng)用KKT(Karush-Kuhn-Tucker)條件以及強(qiáng)對偶理論、增量法、互補(bǔ)松弛條件轉(zhuǎn)化方法,將非凸非線性的雙層優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為單層的混合整數(shù)線性規(guī)劃問題。最后,以某含有居民取暖熱負(fù)荷、工業(yè)熱負(fù)荷、燃油汽車和光伏發(fā)電資源的區(qū)域為例,說明所提策略的可行性與有效性。
【文章來源】:電力系統(tǒng)自動化. 2020,44(16)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
區(qū)域能源系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)與能量流動
ES采用優(yōu)化方法確定的電能與燃煤價格如圖3和表1所示,制定的燃油價格為937.5元/(MW·h)?傮w而言,ES制定的電價峰值低于區(qū)域外的電價峰值,以此激勵UA使用電能替代燃煤與燃油,降低銷售化石能源的懲罰成本;為保障售能利潤,ES制定的電價谷值則高于區(qū)域外的電價谷值。此外,由于冬夏時令的變化會導(dǎo)致負(fù)荷時移,不同季節(jié)的電價曲線輪廓在時間上相差1 h。如圖3(a)所示,在各個場景中,ES在夏季9~18 h的時段內(nèi)均制定了較低的電價,該時段與UA1的熱負(fù)荷峰值同期,進(jìn)而可激勵UA1投資電熱鍋爐替代原有的煤爐。其中,場景1與場景3的電價曲線輪廓相似,這是因為夏季的UA2熱負(fù)荷較小,對能源價格的影響有限;場景4與場景5的電價水平略高于場景1與場景3,這是因為在UA3和UA4采取能源轉(zhuǎn)型措施后,區(qū)域整體的用電量增大,ES提高了電價水平以獲取更多的售能利潤。
冬季的電能生產(chǎn)與消耗特性如圖6(b)所示。UA1在電價引導(dǎo)下,配置了用能經(jīng)濟(jì)性更好的電熱鍋爐,同時也在電價較高的時段(11~14 h)消耗了大量燃煤,煤爐供熱量占比降至61.2%。UA2配置了用能經(jīng)濟(jì)性更好的集中供熱設(shè)備,煤爐的供熱量占比降至46.3%。3.2.3 用戶有限理性影響分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含電轉(zhuǎn)氣的熱電聯(lián)產(chǎn)微網(wǎng)電/熱綜合儲能優(yōu)化配置[J]. 趙冬梅,夏軒,陶然. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(17)
[2]考慮資源相關(guān)性和不確定性的負(fù)荷需求響應(yīng)決策研究[J]. 宋杰,陳振宇,楊陽,張凱恒,張衛(wèi)國,朱慶,徐青山. 電力建設(shè). 2019(06)
[3]基于主從博弈的工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)互動優(yōu)化運行方法[J]. 周長城,馬溪原,郭曉斌,雷金勇. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(07)
[4]含電動汽車和電轉(zhuǎn)氣的園區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)能源定價與管理[J]. 李媛,馮昌森,文福拴,王珂,黃裕春. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(16)
[5]關(guān)于能源轉(zhuǎn)型分析的評述 (一)轉(zhuǎn)型要素及研究范式[J]. 舒印彪,薛禹勝,蔡斌,韓建國,凌文,陳新宇,M.B.MCELROY. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(09)
[6]天然氣網(wǎng)絡(luò)和電源、電網(wǎng)聯(lián)合規(guī)劃的方法研究[J]. 胡源,別朝紅,李更豐,丁濤,連浩然. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2017(01)
[7]基于主從博弈策略的社區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)分布式能量管理[J]. 馬麗,劉念,張建華,王程,侯義明. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(12)
[8]計及舒適度的家庭能源中心運行優(yōu)化模型[J]. 張華一,文福拴,張璨,孟金嶺,林國營,黨三磊. 電力系統(tǒng)自動化. 2016(20)
本文編號:3416349
【文章來源】:電力系統(tǒng)自動化. 2020,44(16)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
區(qū)域能源系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)與能量流動
ES采用優(yōu)化方法確定的電能與燃煤價格如圖3和表1所示,制定的燃油價格為937.5元/(MW·h)?傮w而言,ES制定的電價峰值低于區(qū)域外的電價峰值,以此激勵UA使用電能替代燃煤與燃油,降低銷售化石能源的懲罰成本;為保障售能利潤,ES制定的電價谷值則高于區(qū)域外的電價谷值。此外,由于冬夏時令的變化會導(dǎo)致負(fù)荷時移,不同季節(jié)的電價曲線輪廓在時間上相差1 h。如圖3(a)所示,在各個場景中,ES在夏季9~18 h的時段內(nèi)均制定了較低的電價,該時段與UA1的熱負(fù)荷峰值同期,進(jìn)而可激勵UA1投資電熱鍋爐替代原有的煤爐。其中,場景1與場景3的電價曲線輪廓相似,這是因為夏季的UA2熱負(fù)荷較小,對能源價格的影響有限;場景4與場景5的電價水平略高于場景1與場景3,這是因為在UA3和UA4采取能源轉(zhuǎn)型措施后,區(qū)域整體的用電量增大,ES提高了電價水平以獲取更多的售能利潤。
冬季的電能生產(chǎn)與消耗特性如圖6(b)所示。UA1在電價引導(dǎo)下,配置了用能經(jīng)濟(jì)性更好的電熱鍋爐,同時也在電價較高的時段(11~14 h)消耗了大量燃煤,煤爐供熱量占比降至61.2%。UA2配置了用能經(jīng)濟(jì)性更好的集中供熱設(shè)備,煤爐的供熱量占比降至46.3%。3.2.3 用戶有限理性影響分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含電轉(zhuǎn)氣的熱電聯(lián)產(chǎn)微網(wǎng)電/熱綜合儲能優(yōu)化配置[J]. 趙冬梅,夏軒,陶然. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(17)
[2]考慮資源相關(guān)性和不確定性的負(fù)荷需求響應(yīng)決策研究[J]. 宋杰,陳振宇,楊陽,張凱恒,張衛(wèi)國,朱慶,徐青山. 電力建設(shè). 2019(06)
[3]基于主從博弈的工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)互動優(yōu)化運行方法[J]. 周長城,馬溪原,郭曉斌,雷金勇. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(07)
[4]含電動汽車和電轉(zhuǎn)氣的園區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)能源定價與管理[J]. 李媛,馮昌森,文福拴,王珂,黃裕春. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(16)
[5]關(guān)于能源轉(zhuǎn)型分析的評述 (一)轉(zhuǎn)型要素及研究范式[J]. 舒印彪,薛禹勝,蔡斌,韓建國,凌文,陳新宇,M.B.MCELROY. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(09)
[6]天然氣網(wǎng)絡(luò)和電源、電網(wǎng)聯(lián)合規(guī)劃的方法研究[J]. 胡源,別朝紅,李更豐,丁濤,連浩然. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2017(01)
[7]基于主從博弈策略的社區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)分布式能量管理[J]. 馬麗,劉念,張建華,王程,侯義明. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(12)
[8]計及舒適度的家庭能源中心運行優(yōu)化模型[J]. 張華一,文福拴,張璨,孟金嶺,林國營,黨三磊. 電力系統(tǒng)自動化. 2016(20)
本文編號:3416349
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