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近日，河海大學能源與電氣學院、新能源學院郭蘇教授團隊在可再生能源多能互補利用研究方面取得新進展，該團隊系統性總結了離網型可再生能源多能互補系統優化規劃方面的最新學術研究進展，并基于文獻計量學方法揭示了該領域全方位的技術路線及主流研究趨勢，有利于推動該領域的科研進展及工程實踐。

以風電(dian)(dian)(dian)、光伏發(fa)電(dian)(dian)(dian)為代表的(de)(de)可(ke)(ke)(ke)再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源發(fa)電(dian)(dian)(dian)系(xi)統(tong)受氣候條件(jian)的(de)(de)影響，風電(dian)(dian)(dian)、光伏出力的(de)(de)間歇性(xing)(xing)導致了(le)(le)供需側不平衡(heng)，因此具備削峰填谷功(gong)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)技(ji)術(shu)成為了(le)(le)高比例可(ke)(ke)(ke)再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源發(fa)展(zhan)的(de)(de)關(guan)鍵所在。郭(guo)蘇教授團隊針對主流蓄電(dian)(dian)(dian)池(chi)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)價格(ge)昂貴且運行(xing)壽(shou)命短的(de)(de)缺點，提出了(le)(le)基于電(dian)(dian)(dian)加熱(re)器-熔(rong)(rong)鹽(yan)儲(chu)(chu)熱(re)-汽(qi)輪(lun)機(ji)組的(de)(de)新(xin)型儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)系(xi)統(tong)，并開展(zhan)了(le)(le)基于熔(rong)(rong)鹽(yan)熱(re)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)、抽(chou)水蓄能(neng)(neng)(neng)(neng)、蓄電(dian)(dian)(dian)池(chi)、氫儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)等主流儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)技(ji)術(shu)的(de)(de)可(ke)(ke)(ke)再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源多(duo)能(neng)(neng)(neng)(neng)互(hu)補(bu)系(xi)統(tong)的(de)(de)容量(liang)配置優化(hua)及(ji)技(ji)術(shu)經濟性(xing)(xing)評價研究(jiu)，通(tong)過不同資源/負荷(he)條件(jian)下的(de)(de)案例分析驗證了(le)(le)熔(rong)(rong)鹽(yan)熱(re)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)技(ji)術(shu)可(ke)(ke)(ke)行(xing)性(xing)(xing)及(ji)經濟成本優越(yue)性(xing)(xing)（該成果(guo)已發(fa)表于Energy Conversion and Management，2021，229：113779）。

圖：含不(bu)同儲能技(ji)術的可再生能源(yuan)多能互補發電(dian)系統仿真運(yun)行

針對單一(yi)儲(chu)能無(wu)法(fa)滿足(zu)可再生能源發電系(xi)(xi)統不(bu)(bu)同凈(jing)負(fu)荷工況下調節(jie)需求的(de)技術難題(ti)，提出了(le)(le)考(kao)慮多(duo)種儲(chu)能形式優勢互(hu)補的(de)聯(lian)(lian)合儲(chu)能系(xi)(xi)統，并基于概率性(xing)評價指標(biao)對比分析了(le)(le)不(bu)(bu)同聯(lian)(lian)合儲(chu)能系(xi)(xi)統在多(duo)能互(hu)補發電系(xi)(xi)統中的(de)經(jing)濟效益，驗證了(le)(le)聯(lian)(lian)合儲(chu)能系(xi)(xi)統的(de)必要(yao)性(xing)及性(xing)能優越(yue)性(xing)（該成果已發表于Applied Energy，2022，328：120225）。

圖：含不同聯(lian)合儲能(neng)的可再生能(neng)源多(duo)能(neng)互補發電系統技術經(jing)濟(ji)性比較

針(zhen)對(dui)未來100%可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能源(yuan)電(dian)力系(xi)統(tong)(tong)的(de)可(ke)(ke)行性設(she)想以及國(guo)家(jia)層面的(de)整體能源(yuan)結構轉型(xing)企劃，由點(dian)到面地進一(yi)步研究了中(zhong)國(guo)省級多區域風電(dian)、光伏平(ping)價上網的(de)潛力評(ping)估(gu)，以及可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能源(yuan)多能互補發電(dian)系(xi)統(tong)(tong)承擔基荷的(de)技術經濟可(ke)(ke)行性，研究發現(xian)100%可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能源(yuan)系(xi)統(tong)(tong)是技術可(ke)(ke)行的(de)，但儲(chu)能技術的(de)高投資成本(ben)以及大(da)量(liang)棄電(dian)損失是實現(xian)100%可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能源(yuan)供電(dian)系(xi)統(tong)(tong)的(de)主要障礙(ai)（該(gai)成果已發表于(yu)Energy Conversion and Management，2022，268：116037）。

圖：中國省級可再生能源(yuan)多能互補系統經(jing)濟(ji)可行性分析

可(ke)(ke)再生能源(yuan)(yuan)系(xi)(xi)統規劃設(she)計通(tong)常從項目投資者(zhe)角(jiao)度考(kao)(kao)慮(lv)建成后的系(xi)(xi)統運行調度對(dui)規劃設(she)計的反饋，但少(shao)有研究從政(zheng)府(fu)決(jue)策(ce)者(zhe)角(jiao)度考(kao)(kao)慮(lv)能源(yuan)(yuan)政(zheng)策(ce)層面(mian)與規劃設(she)計的影(ying)響(xiang)機理。為促進離(li)網地區的可(ke)(ke)再生能源(yuan)(yuan)低碳(tan)化供(gong)(gong)電(dian)，從政(zheng)府(fu)角(jiao)度提出(chu)了(le)一種碳(tan)減(jian)排(pai)補貼政(zheng)策(ce)促進可(ke)(ke)再生能源(yuan)(yuan)發電(dian)技術(shu)部(bu)署，并(bing)研究了(le)能源(yuan)(yuan)政(zheng)策(ce)與電(dian)力系(xi)(xi)統規劃設(she)計的相(xiang)互影(ying)響(xiang)機理與協同優化問題，結果表明所提出(chu)碳(tan)減(jian)排(pai)補貼政(zheng)策(ce)可(ke)(ke)提高可(ke)(ke)再生能源(yuan)(yuan)供(gong)(gong)電(dian)比例(li)至(zhi)99.23%，并(bing)有效(xiao)減(jian)少(shao)80.7%的碳(tan)排(pai)放（該(gai)成果已發表于Energy，2023，262：125454）。

圖：低碳能源政(zheng)策與可再生能源系統規劃設計的影響機理(li)

為促進(jin)(jin)火(huo)電(dian)清潔生產，我國(guo)(guo)各(ge)部(bu)門紛紛出臺了(le)(le)一系(xi)列(lie)政策(ce)推動火(huo)電(dian)機(ji)組改(gai)(gai)造(zao)，如2022年國(guo)(guo)家發(fa)(fa)展改(gai)(gai)革委員(yuan)會發(fa)(fa)布的《關于進(jin)(jin)一步提升煤電(dian)能(neng)(neng)效和靈(ling)活性標準(zhun)的通(tong)知(zhi)》。為響應國(guo)(guo)家政策(ce)導向(xiang)，針對現(xian)有大(da)容量(liang)火(huo)電(dian)機(ji)組的可(ke)持續型脫碳(tan)轉(zhuan)型問題(ti)，提出了(le)(le)基于多能(neng)(neng)互補系(xi)統結構(gou)及靈(ling)活性棄電(dian)制氫思路的火(huo)電(dian)機(ji)組改(gai)(gai)造(zao)方(fang)案(an)，并比較分析全國(guo)(guo)省(sheng)級(ji)不(bu)同邊(bian)界條件下(xia)的可(ke)再生能(neng)(neng)源改(gai)(gai)造(zao)方(fang)案(an)與常規碳(tan)捕集(ji)與封存(cun)改(gai)(gai)造(zao)方(fang)案(an)的經(jing)濟效益，結果驗證(zheng)了(le)(le)所提出方(fang)案(an)的技術經(jing)濟可(ke)行性。該成(cheng)果已發(fa)(fa)表于權(quan)威(wei)期刊Energy Conversion and Management（2023，290：117232）。

圖：不同燃煤火(huo)電(dian)機(ji)組脫碳方(fang)案的經(jing)濟(ji)可(ke)行性對比分析

以(yi)上研(yan)究成(cheng)果從(cong)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)政策、規劃設計、運行調度(du)等方面(mian)為可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)多能(neng)(neng)(neng)(neng)互(hu)(hu)補發(fa)電系統在不同(tong)場景下的實(shi)際應用奠定了理論(lun)基(ji)礎，闡明了可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)技術的未來發(fa)展(zhan)方向(xiang)、從(cong)點(dian)(dian)到面(mian)地探索了可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)逐步有(you)序替代(dai)化(hua)石能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)的能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)結構轉型路(lu)徑，從(cong)而助力實(shi)現碳達峰碳中和。以(yi)上研(yan)究工(gong)作得到了國(guo)(guo)家重點(dian)(dian)研(yan)發(fa)計劃課題、國(guo)(guo)家自然(ran)科(ke)學(xue)基(ji)金、江(jiang)蘇省自然(ran)科(ke)學(xue)基(ji)金、江(jiang)蘇省科(ke)技計劃“港澳臺科(ke)技合作”專(zhuan)項等項目支持，并成(cheng)功應用于(yu)海西(xi)州(zhou)多能(neng)(neng)(neng)(neng)互(hu)(hu)補集成(cheng)優化(hua)示范工(gong)程等。

此次(ci)研究(jiu)成果以“A state-of-the-art review and bibliometric analysis on the sizing optimization of off-grid hybrid renewable energy systems”為(wei)(wei)(wei)題發表于能源領(ling)域權威期(qi)刊《Renewable and Sustainable Energy Reviews》（IF：15.9，中科院一區TOP期(qi)刊），論文(wen)第一作者為(wei)(wei)(wei)博(bo)士研究(jiu)生何意，通訊作者為(wei)(wei)(wei)郭蘇教授。