本发明涉及储能系统,尤其涉及一种储能系统综合效益评价及储能系统构建方案获取方法。
背景技术:
1、在对储能过程进行分析时,为了确定研究对象而划出的部分物体或空间范围,称为储能系统。它包括能量和物质的输入和输出、能量的转换和储存设备。储能系统往往涉及多种能量、多种设备、多种物质、多个过程,是随时间变化的复杂能量系统,需要多项指标来描述它的性能。常用的评价指标有储能密度、储能功率、蓄能效率以及储能价格、对环境的影响等。
2、可再生能源发电的大规模开发及高比例并网对电力系统的灵活调节能力提出了更高要求,推动了储能产业的发展。储能已成为现代能源系统的重要环节,是智能电网的关键支撑技术之一,充分发挥储能对电网的主动支撑能力,并保证储能投资厂商的合理效益,对于推动储能产业发展,提升电网对新能源的消纳能力和安全稳定运行具有非常重要的意义。
3、然而,现有技术提供的储能系统大多是由新生产的电池包供能,生产成本较高的同时也欠缺对环境效益的考量,综合效益仍然有待提高。
技术实现思路
1、有鉴于此,有必要提供一种储能系统综合效益评价及储能系统构建方案获取方法,用以解决现有技术生产的储能系统的综合效益有待提高的问题。
2、为了解决上述问题,本发明提供一种储能系统综合效益评价方法,包括:
3、计算储能系统的评价指标,得到评价指标值,其中所述评价指标包括:成本、经济收益以及节能收益;
4、基于所述评价指标值构建指标数值矩阵;
5、基于所述评价指标值以及critic法计算各个所述评价指标的客观权重;
6、基于所述评价指标值以及ahp计算各个所述评价指标的主观权重;
7、基于所述指标数值矩阵、客观权重、主观权重以及topsis法计算得到储能系统的综合效益评价结果。
8、在一种可能的实现方式中,所述计算储能系统的评价指标,包括:
9、根据储能系统各组件的安装成本、退役电池包的更换成本、退役电池包的运维成本以及退役电池包的回收价值计算储能系统的成本;
10、根据梯次利用所述退役电池包所节省的电费计算储能系统的经济收益;
11、根据梯次利用所述退役电池包所减少的碳排放量计算储能系统的节能收益。
12、在一种可能的实现方式中,所述储能系统各组件除退役电池包以外,还包括:储能双向变流器、电池管理系统以及能量管理系统。
13、在一种可能的实现方式中,所述根据储能系统各组件的安装成本、退役电池包的更换成本、退役电池包的运维成本以及退役电池包的回收价值计算储能系统的成本,包括:
14、将所述退役电池包、储能双向变流器、电池管理系统以及能量管理系统的安装成本、退役电池包的更换成本、退役电池包的运维成本以及退役电池包的回收价值计算储能系统的成本代入第一公式中,计算得到所述成本;
15、其中,所述第一公式包括:
16、
17、其中,表示储能系统的成本,表示年均安装成本,表示退役电池包的更换成本,表示退役电池包的运维成本,表示退役电池包的回收价值,表示退役电池包的安装成本,表示储能双向变流器的安装成本,表示电池管理系统以及能量管理系统的成本总和;为退役电池包的总能量,为梯次系数,为损失系数,为退役电池包的单位能量价格, n表示储能系统的使用年限, n表示梯次利用所述退役电池包的使用年限,为储能双向变流器的单位功率价格,为额定功率,为能量管理系统的单位能量价格, t为额定运行时间,为人工成本,为充电电价,为回收系数。
18、在一种可能的实现方式中,所述经济收益包括:基于削峰填谷的运行逻辑,通过所述储能系统削减容量电费而获得的年均收益,以及,用户建设储能系统后能获得的补贴收益:
19、所述根据梯次利用所述退役电池包所节省的电费计算储能系统的经济收益,包括:
20、基于第二公式计算年均收益;
21、基于第三公式计算所述补贴收益;
22、其中,所述第二公式包括:
23、
24、式中,表示年均收益,为放电电价,为充电电价,表示储能系统的可用能量;
25、所述第三公式包括:
26、
27、式中,表示补贴收益,为第 k年 d天的补贴电价,为每度电的补贴电价。
28、在一种可能的实现方式中,所述节能收益包括:
29、与制造新电池包相比,采用退役电池包可减少的第一碳排放收益,以及,相较于直接拆解报废退役电池包,梯次利用退役电池包可减少的第二碳排放收益函数;
30、所述根据梯次利用所述退役电池包所减少的碳排放量计算储能系统的节能收益,包括:
31、基于第四公式计算所述第一碳排放收益;
32、基于第五公式计算所述第二碳排放收益;
33、其中,所述第四公式包括:
34、
35、式中,表示第一碳排放收益,表示制造新电池包的能源消耗量,为碳排放因子;
36、所述第五公式包括:
37、
38、式中,表示第二碳排放收益,为退役电池包拆解报废浪费的电量。
39、在一种可能的实现方式中,所述基于评价指标值以及critic法计算各个所述评价指标的客观权重,包括:
40、对所述评价指标值进行预处理,得到各个所述评价指标的信息量;
41、将所述信息量代入第六公式,计算得到各个所述评价指标的客观权重;
42、其中,所述第六公式包括:
43、
44、式中,表示客观权重,为通过标准差和相关系数计算得到各评价指标所包含的信息量。
45、在一种可能的实现方式中,所述基于评价指标值以及ahp计算各个所述评价指标的主观权重,包括:
46、对所述评价指标值进行预处理,得到两个指标之间的重要程度比;
47、将所述重要程度比代入第七公式,计算得到各个所述评价指标的主观权重;
48、其中,所述第七公式包括:
49、
50、式中,表示主观权重,为指标 i和指标 j的重要程度比。
51、在一种可能的实现方式中,所述基于指标数值矩阵、客观权重、主观权重以及topsis法计算得到储能系统的综合效益评价结果,包括:
52、将所述客观权重和主观权重代入第八公式,计算得到综合权重;
53、将所述指标数值矩阵与所述综合矩阵相乘,得到归一化矩阵;
54、基于第九公式与所述归一化矩阵计算得到所述综合效益评价结果;
55、其中,所述第八公式包括:
56、
57、式中,表示综合权重,
58、所述第九公式包括:
59、
60、式中,为到正理想解的距离,为到负理想解的距离,为第 j项指标的最优向量,为第 j项指标的最劣向量,为第 i个储能系统的第 j个指标,表示综合距离值。
61、本发明还提供一种储能系统构建方案获取方法,包括:
62、根据上述各方法项中任意一项的储能系统综合效益评价方法分别对若干个初始构建方案进行效益评价,得到若干个包含综合距离值的评价结果;
63、所述若干个初始构建方案包括:采用两个退役电池包串联成簇、不同簇之间并联,同时结合储能双向变流器、电池管理系统、能量管理系统、消防系统、冷却系统的方式得到的若干个初始构建方案;其中,所述退役电池包为健康状态大于预设阈值且外观完整的电池包;
64、输出拥有最大综合距离值的初始构建方案作为最终的储能系统构建方案。
65、本发明的有益效果是:本发明提供了一种储能系统综合效益评价方法,首先计算已选定的效益评价指标的指标数值,本发明除经济效益外还考虑了储能系统的节能效益,以期在实际生产过程中能够根据评价结果对储能系统做出相应的调整,使得储能系统的综合效益最大化,然后分别基于critic法和ahp法根据这些指标数值计算得到各个评价指标的客观权重和主观权重,并将客观权重与主观权重在综合效益的计算过程中进行结合,以期在综合效益评价过程中能最大程度地提高评价结果的可信度,从而使得储能系统的优化方向更精确,使得优化后的储能系统的能够实现综合效益最大化,进而解决了现有技术生产的储能系统的综合效益有待提高的问题。
1.一种储能系统综合效益评价方法,所述储能系统包括退役电池包,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的储能系统综合效益评价方法,其特征在于,所述计算储能系统的评价指标,包括:
3.根据权利要求2所述的储能系统综合效益评价方法,其特征在于,所述储能系统各组件除退役电池包以外,还包括:储能双向变流器、电池管理系统以及能量管理系统。
4.根据权利要求3所述的储能系统综合效益评价方法,其特征在于,所述根据储能系统各组件的安装成本、退役电池包的更换成本、退役电池包的运维成本以及退役电池包的回收价值计算储能系统的成本,包括:
5.根据权利要求3所述的储能系统综合效益评价方法,其特征在于,所述经济收益包括:基于削峰填谷的运行逻辑,通过所述储能系统削减容量电费而获得的年均收益,以及,用户建设储能系统后能获得的补贴收益:
6.根据权利要求3所述的储能系统综合效益评价方法,其特征在于,所述节能收益包括:
7.根据权利要求2所述的储能系统综合效益评价方法,其特征在于,所述基于评价指标值以及critic法计算各个所述评价指标的客观权重,包括:
8.根据权利要求2所述的储能系统综合效益评价方法,其特征在于,所述基于评价指标值以及ahp计算各个所述评价指标的主观权重,包括:
9.根据权利要求2所述的储能系统综合效益评价方法,其特征在于,所述基于指标数值矩阵、客观权重、主观权重以及topsis法计算得到储能系统的综合效益评价结果,包括:
10.一种储能系统构建方案获取方法,其特征在于,包括: