简化型高比例可再生中国电力网络的低成本最优设计
物理与社会
2018-02-07 v1
摘要
中国快速的经济增长导致该国能源需求不断增加。结合中国的排放控制与清洁空气举措，这已导致领先的可再生能源技术——风能和太阳能发电的大规模扩张。然而，它们间歇性的特征以及地理分布的不均匀，引发了一个问题：如何在一个未来可持续电力系统中最好地利用它们，其中它们的合计产量很可能超过所有其他技术。众所周知，互联遥远地区可提供更有利的风能和太阳能生产模式。另一方面，长距离连接挑战传统的局部能源自治。本文量化了中国相邻省份互联的优势。为此，引入了两种不同的方法。第一种旨在逐步增加异质性，即非局部风能和太阳能生产，以最小化生产成本而不考虑生产与需求之间的匹配。第二种方法优化低成本生产和高能源效用价值之间的权衡。在这两种情况下，对 100% 可再生中国电力网络的研究基于各省 8 年的高分辨率小时级风能和太阳能发电以及电力需求时间序列。从研究中我们得出结论，与均匀分布可再生容量的基线设计相比，异质网络不仅降低资本投资，还减少来自热电机组的备用调度。在内蒙古、江苏、海南和西北地区安装更多容量，异质布局可将平准化电力成本（LCOE）降低多达 27%，并将备用需求减少多达 64%。
引用
@article{arxiv.1802.01623,
title = {Cost-optimal design of a simplified highly renewable Chinese electricity network},
author = {Hailiang Liu and Gorm Bruun Andresen and Martin Greiner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.01623},
year = {2018}
}