电池储能用于频率控制服务的技术经济分析与最优控制——以德国市场为例
系统与控制
2019-04-02 v1 最优化与控制
摘要
考虑退化、容量配置与控制的电池储能系统最优投资，对电池储能的部署至关重要，而提供频率控制是其最主要的应用之一。本文提出一个整体的、数据驱动的框架，以确定提供频率控制的电池储能系统的最优投资、容量与控制器。我们针对电池全生命周期内的最小退化与电力成本优化控制器，同时确保所提供频率控制服务符合监管要求。我们采用详细的电池模型，考虑暴露于实际频率数据时的动态与退化。此外，我们使用随机优化目标，同时约束无法提供频率控制服务的概率。通过深入分析，我们减少了所需数据量，从而在近似误差受限的同时降低了执行时间。利用所提框架，我们对在德国一次调频市场中提供 1 MW 容量的电池进行了技术经济分析。结果表明，额定为 1.6 MW、1.6 MWh 的电池具有最高净现值，但仅当成本足够低或未来频率控制价格降幅不大时该配置才盈利。可以看出，日历老化主导电池退化，而循环老化影响较小。
引用
@article{arxiv.1903.04251,
title = {Techno-Economic Analysis and Optimal Control of Battery Storage for Frequency Control Services, Applied to the German Market},
author = {Jonas Engels and Bert Claessens and Geert Deconinck},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.04251},
year = {2019}
}
备注
Submitted to Applied Energy