沈阳工大学者发表低碳充能型多能源微电网互联系统的研究成果

　　新能源汽车产业的快速发展是实现“碳达峰，碳中和”行动的重要组成部分。随着新能源汽车逐步规模化发展，我国电能、氢气、天然气驱动汽车保有量预计在2035年突破1.5亿辆。面对不断增长的多能源充能需求和碳减排压力，提出含电、氢和天然气等多种能源生产、传输、转换、存储、消费各环节深度耦合，并具有一定垃圾处理能力的充能型微网是解决新能源汽车充能这一涵盖环境、交通、能源等多领域协同问题的有效途径之一。

　　单个充能型多能源微网受所处地理位置、气象条件影响，同时又存在接入设备容量、风光出力波动性大等方面的制约，难以满足较大规模新能源汽车的集中充能质量和可靠性。因此，充分利用多个多能源微网之间存在的新能源汽车流量错峰、分布式电源互补等特性，实现微网群之间的互联协调运行，是提高新能源汽车充能以及多能源微网运行可靠性的有效手段。因此，分析研究充能型多能源微网互联系统对实现能源清洁低碳和充分利用有着重要意义。

　　为保障系统供能可靠性与碳减排能力的提升，沈阳工业大学电气工程学院、奥尔堡大学能源技术学院的闫佳佳、滕云、邱实、陈哲，在2022年第23期《电工技术学报》上撰文，提出了一种计及供能可靠性动态约束与碳减排的充能型微网互联系统优化模型。

　　他们首先研究各微电网的运行特性以及微电网间的能量交互特性，建立低碳充能型多能源微网互联系统(Multi-energy Charging Microgrids Interconnection System with Low Carbon Emissions, MCMIS-LCEs)模型，并在此基础上建立多能源供能与碳减排协调模型;其次，考虑能源转换、存储与充能设备故障对MCMIS-LCEs供能可靠性的动态影响，针对设备故障特点建立多状态可靠性动态量化评估模型;然后，在互联系统供能可靠性约束、运行约束等条件下，建立考虑碳减排、充能时间与供能成本协同的MCMIS-LCEs多目标优化模型。

图1 MCMIS-LCEs拓扑结构图

　　研究人员将传统独立运行的充能型多能源微网与MCMIS-LCEs进行算例对比，验证其有效性和经济性。结果表明，与传统方法相比，MCMIS-LCEs考虑各微网间的互补特性，通过电能、氢气、天然气联络线进行交互，能够提高新能源汽车和多种负荷的用能可靠性。而且，MCMIS-LCEs中多能源微网间高效协调运行，可降低新能源汽车的充能时间、提升垃圾资源化利用率、系统的运行灵活性，并且能够为配电网提供更多的电能调节能力和碳减排调节能力。

　　研究人员最后表示，充能型多能源微网群互联协调优化后能够降低各微网的运行成本，有效提高整体互联系统的收益，在未来充能站的建设发展中具有较好的应用前景。

　　本文编自2022年第23期《电工技术学报》，论文标题为“计及供能可靠性动态约束与碳减排的充能型微电网互联系统优化模型”。本课题得到国家重点研发计划资助项目的支持。