在風光熱儲一體化、新型電力系統背景下，風電等新能源電力大量入電網，對火電市場造成一定程度擠壓。而其中高比例的風電接入更導致電力系統的備用需求增加，由火電機組單獨提供的系統旋轉備用也壓縮了火電的調峰空間，從而影響了風電消納。因此如何提高電網的調峰能力、減少風電等高比例接入電網的清潔電力棄電率、提高其利用率成為了新型電力系統亟需解決的重難點。

華電華北電力大學新能源電力系統國家重點實驗室不久前于在2022年第21期《電工技術學報》上發布一篇名為《高比例風電接入系統光熱發電-火電旋轉備用優化方法》的期刊，并于文中提到了一種解決高比例風電接入系統光熱發電-火電旋轉備用的優化方法。

文章中主要考慮在光熱電站加裝EH（Electric Heater）。光熱電站與EH聯合運行結構示意圖如圖2所示。相比于傳統光熱電站，加入EH后，儲熱裝置中的導熱熔鹽在由低溫熔鹽罐向高溫熔鹽罐流動過程中，除了吸收光場光熱轉換得到的熱能，還會吸收EH通過電制熱產生的熱能，減少了光照對光熱發電能力的約束。

圖：光熱電站與EH聯合運行結構示意圖

因此，在高比例風電接入系統中，將光熱電站替代部分火電，由光熱電站與火電進行聯合提供旋轉備用，將有助于促進高比例風電接入系統的風電消納。

此外，EH作為可調節負荷，可通過調整用電量為系統提供備用，即以用電形式提供旋轉備用，使光熱的旋轉備用由發電旋轉備用擴展為發電+用電旋轉備用，有效地提高了光熱電站旋轉備用能力。

圖：CSP-EH能量流示意圖

但考慮到EH設備將電能轉換為熱能，再通過光熱電站發電，其中涉及兩次電熱轉換，能耗較高，因此文中提到為保證能源利用率，EH主要作為夜間棄風時段下光熱儲熱來源及緊急條件下的系統備用資源，正常場景下保持低負荷率運行，主要為系統提供下旋轉備用。

文章中還分析了高比例風電接入系統旋轉備用對風電消納的影響；其次，對光熱-火電聯合提供旋轉備用的可行性進行分析，針對光熱儲熱約束，提出采用電加熱設備提高光熱電站備用能力；然后，基于電加熱設備電轉熱特性，建立了含電加熱光熱電站用電及發電調峰備用模型，基于此，建立光熱發電-火電旋轉備用優化模型；最后，通過改進的IEEE 30節點系統進行仿真驗證，證明該方法的有效性。

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