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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)、光伏發電(dian)(dian)為(wei)代表的(de)可再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)發電(dian)(dian)系統(tong)受氣候條件的(de)影響，風電(dian)(dian)、光伏出力的(de)間歇(xie)性(xing)導(dao)致了(le)(le)供需(xu)側不(bu)平衡，因此具備(bei)削峰(feng)填谷功能(neng)(neng)(neng)的(de)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)技術成為(wei)了(le)(le)高比(bi)例(li)可再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)發展的(de)關鍵所(suo)在。郭(guo)蘇教授團隊針對(dui)主(zhu)流(liu)蓄(xu)電(dian)(dian)池儲(chu)能(neng)(neng)(neng)價格昂貴(gui)且運行壽命短的(de)缺點(dian)，提(ti)出了(le)(le)基于(yu)電(dian)(dian)加熱器-熔(rong)(rong)鹽(yan)儲(chu)熱-汽輪機組的(de)新型儲(chu)能(neng)(neng)(neng)系統(tong)，并開展了(le)(le)基于(yu)熔(rong)(rong)鹽(yan)熱儲(chu)能(neng)(neng)(neng)、抽水蓄(xu)能(neng)(neng)(neng)、蓄(xu)電(dian)(dian)池、氫儲(chu)能(neng)(neng)(neng)等主(zhu)流(liu)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)技術的(de)可再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)多能(neng)(neng)(neng)互(hu)補系統(tong)的(de)容(rong)量配(pei)置優(you)化及技術經濟(ji)性(xing)評價研究，通過不(bu)同(tong)資源(yuan)/負荷(he)條件下的(de)案例(li)分(fen)析驗(yan)證了(le)(le)熔(rong)(rong)鹽(yan)熱儲(chu)能(neng)(neng)(neng)的(de)技術可行性(xing)及經濟(ji)成本優(you)越性(xing)（該成果已發表于(yu)Energy Conversion and Management，2021，229：113779）。

圖(tu)：含不同儲能(neng)技術(shu)的可再生能(neng)源(yuan)多能(neng)互補發電系統仿真運行

針(zhen)對(dui)單一儲(chu)能(neng)無(wu)法滿足可再生(sheng)能(neng)源發電系(xi)(xi)統(tong)不(bu)同凈負荷工況(kuang)下(xia)調節需(xu)求的(de)技術(shu)難題，提出了(le)考慮(lv)多(duo)種儲(chu)能(neng)形式優勢(shi)互(hu)補的(de)聯合儲(chu)能(neng)系(xi)(xi)統(tong)，并(bing)基于(yu)(yu)概率性評價指標對(dui)比分析了(le)不(bu)同聯合儲(chu)能(neng)系(xi)(xi)統(tong)在(zai)多(duo)能(neng)互(hu)補發電系(xi)(xi)統(tong)中的(de)經(jing)濟效益，驗證了(le)聯合儲(chu)能(neng)系(xi)(xi)統(tong)的(de)必要性及性能(neng)優越性（該成果已發表于(yu)(yu)Applied Energy，2022，328：120225）。

圖(tu)：含不同聯合(he)儲能的(de)可再(zai)生能源多能互補發(fa)電系(xi)統技(ji)術經濟性比(bi)較

針對未(wei)來(lai)100%可再(zai)(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)電力(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的可行性設想以(yi)及國家層面的整體能(neng)源(yuan)結構轉型企劃，由點到面地進一步(bu)研(yan)究(jiu)了中國省級多區域風電、光伏平價(jia)上網(wang)的潛力(li)評估，以(yi)及可再(zai)(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)多能(neng)互(hu)補發電系(xi)統(tong)(tong)(tong)承(cheng)擔(dan)基(ji)荷的技(ji)術(shu)經濟可行性，研(yan)究(jiu)發現100%可再(zai)(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)(tong)(tong)是(shi)技(ji)術(shu)可行的，但儲能(neng)技(ji)術(shu)的高投資成本以(yi)及大量棄電損失是(shi)實(shi)現100%可再(zai)(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)供電系(xi)統(tong)(tong)(tong)的主要(yao)障(zhang)礙（該成果已(yi)發表于(yu)Energy Conversion and Management，2022，268：116037）。

圖：中國(guo)省級(ji)可再生能(neng)源多(duo)能(neng)互補(bu)系統經濟可行(xing)性分析

可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)源系(xi)統規劃設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)通(tong)常從項目投資者(zhe)角度(du)(du)考慮(lv)(lv)建(jian)成后(hou)的(de)系(xi)統運(yun)行調度(du)(du)對規劃設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)的(de)反饋，但少(shao)有研究從政府決策者(zhe)角度(du)(du)考慮(lv)(lv)能(neng)(neng)源政策層面與(yu)規劃設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)的(de)影(ying)響機(ji)理(li)。為促進(jin)離網地區的(de)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)源低碳化供電，從政府角度(du)(du)提出了(le)一(yi)種(zhong)碳減(jian)排(pai)補貼(tie)政策促進(jin)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)源發電技術部署(shu)，并研究了(le)能(neng)(neng)源政策與(yu)電力系(xi)統規劃設(she)(she)(she)(she)計(ji)(ji)的(de)相互(hu)影(ying)響機(ji)理(li)與(yu)協同優化問題，結(jie)果(guo)表(biao)明所提出碳減(jian)排(pai)補貼(tie)政策可(ke)(ke)提高可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)源供電比例至99.23%，并有效減(jian)少(shao)80.7%的(de)碳排(pai)放(fang)（該成果(guo)已發表(biao)于(yu)Energy，2023，262：125454）。

圖(tu)：低碳能源政策與(yu)可再生(sheng)能源系統規劃設計的(de)影響機理

為促進火電清潔生產(chan)，我(wo)國(guo)各(ge)部門紛紛出(chu)(chu)臺了(le)一系(xi)(xi)列(lie)政策(ce)推動(dong)火電機(ji)組改(gai)造(zao)，如2022年國(guo)家(jia)發展改(gai)革(ge)委員會發布的(de)(de)《關于進一步提升煤電能(neng)效(xiao)和靈活(huo)性(xing)(xing)標準的(de)(de)通知》。為響應國(guo)家(jia)政策(ce)導向，針對現(xian)有大容量(liang)火電機(ji)組的(de)(de)可(ke)持續(xu)型(xing)(xing)脫(tuo)碳(tan)轉型(xing)(xing)問(wen)題，提出(chu)(chu)了(le)基(ji)于多能(neng)互補系(xi)(xi)統結構及靈活(huo)性(xing)(xing)棄(qi)電制(zhi)氫思路(lu)的(de)(de)火電機(ji)組改(gai)造(zao)方(fang)案(an)(an)，并(bing)比(bi)較分(fen)析全國(guo)省級不同邊界條件下的(de)(de)可(ke)再生能(neng)源(yuan)改(gai)造(zao)方(fang)案(an)(an)與(yu)常規碳(tan)捕集與(yu)封存改(gai)造(zao)方(fang)案(an)(an)的(de)(de)經濟效(xiao)益，結果驗(yan)證了(le)所提出(chu)(chu)方(fang)案(an)(an)的(de)(de)技(ji)術經濟可(ke)行(xing)性(xing)(xing)。該成(cheng)果已發表于權威期刊Energy Conversion and Management（2023，290：117232）。

圖：不同燃煤火(huo)電機組脫碳方案的經濟(ji)可行(xing)性對(dui)比分析

以上(shang)研究(jiu)成(cheng)果從(cong)能(neng)源(yuan)政策、規劃(hua)設(she)計、運行調度等方面為可(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan)多能(neng)互(hu)補(bu)發(fa)電系統在不同(tong)場景下的(de)實際(ji)應(ying)(ying)用(yong)奠定(ding)了理(li)論基礎(chu)，闡明了可(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan)技(ji)術的(de)未來發(fa)展方向、從(cong)點到(dao)面地探索(suo)了可(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan)逐步有序替代(dai)化石能(neng)源(yuan)的(de)能(neng)源(yuan)結(jie)構轉型(xing)路徑(jing)，從(cong)而助力實現(xian)碳達峰碳中和(he)。以上(shang)研究(jiu)工作(zuo)得到(dao)了國家(jia)重點研發(fa)計劃(hua)課題、國家(jia)自然科學基金(jin)、江(jiang)(jiang)蘇省(sheng)自然科學基金(jin)、江(jiang)(jiang)蘇省(sheng)科技(ji)計劃(hua)“港澳臺科技(ji)合作(zuo)”專項等項目支持，并成(cheng)功應(ying)(ying)用(yong)于海(hai)西州(zhou)多能(neng)互(hu)補(bu)集成(cheng)優化示范工程等。

此次研究成果以(yi)“A state-of-the-art review and bibliometric analysis on the sizing optimization of off-grid hybrid renewable energy systems”為題發表于(yu)能源領域權威期刊《Renewable and Sustainable Energy Reviews》（IF：15.9，中科院一(yi)區TOP期刊），論文第一(yi)作者為博士研究生何意(yi)，通(tong)訊作者為郭蘇教授。