海上风电水下压缩空气储能系统运行及变工况分析

作者：刘扬波; 陈俊生; 李全皎; 张京伟; 何婷^*; 吴振龙

来源：南方电网技术, 2022, 16(04): 50-59.

DOI：10.13648/j.cnki.issn1674-0629.2022.04.006

• 海上风电
• 水下压缩空气储能
• 变工况运行
• 储能循环效率

水下压缩空气储能是一种能够利用水下静压储存压缩空气的技术，该技术与海上风电相结合，可以大规模储存具有波动性、间歇性的海上风电，从而使电力输出满足用电负荷需求。因此，建立了一个海上风力发电与水下压缩空气储能系统相结合的物理模型。首先，在充-储-释理想运行模式仿真下，确定了在储气压力约束下的系统最优额定工况；然后，为了扩大储能系统变工况运行范围，优化了水下压缩空气储能系统的变工况空气流量和导热油流量；最后，在真实海上风机发电和海岛用电负荷数据下，建立了一个由3 MW×2海上风电与3 MW/45MWh水下压缩空气储能组成的系统，并模拟真实海上风电和用电负荷运行模式进行了运行仿真。结果显示，在充-储-释理想运行模式下，系统可在10%～120%工况范围内运行，且系统循环效率范围为48.1%～58.4%;在模拟真实海上风电和用电负荷运行模式下，系统循环效率为53.7%,并且弃风率减少至0.58%,负荷满足率提升至99.57%。

• 单位
  南方海上风电联合开发有限公司; 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司; 郑州大学; 暨南大学