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白洋淀在雄安新区未来城市建设和发展中具有重要作用,雄安新区优美的生态环境建设更是离不开白洋淀,白洋淀地区的水域治理和环境治理更是关系到雄安新区的建设。雄安新区的建设,作为国家的“千年大计”,建设起步时就确定了其城市定位,要建立绿色智慧新城,打造优美生态环境。本文首次对白洋淀区域油动力船只的电能替代进行研究,研究对实现白洋淀地区可持续发展至关重要,同时对打造白洋淀地区优美生态环境和雄安新区的环境建设具有重要意义。
本文首先从电能替代在“以电代煤”和“以电代油”两方面的应用阐述了国内外学者的相关研究现状,并进行了电能替代和电力需求侧管理相关内容的阐述,介绍了模型所需的相关理论。对雄安新区和白洋淀的能源、环境相关政策进行了整理,介绍了白洋淀区域现有船只现状,分析了油动力船替换为电动船只的经济环境综合效益,由此引出需要对电动船只的充电负荷进行需求侧管理。
其次,构建了白洋淀电动船只充电负荷需求侧管理模型。通过采用灰色预测模型建立白洋淀区域电动船只的保有量短期预测模型,然后对电动船的充电负荷用两种方法进行需求侧管理建模,一种是基于价格激励的需求侧管理,以充电成本最小化为目标函数建立模型;另一种是基于负荷聚合的需求侧管理,以充电成本最小化和充电桩数量最小化为目标函数建立模型。
最后研究结果表明,在价格激励下,通过基于负荷的动态变化的实时充电电价,引导电动船用户在低谷充电的同时,可以避免产生次高峰,但是这种方法需要建造的充电桩数量较多。在负荷聚合下,同时考虑负荷平稳和充电桩数量两个目标,得到不同权重下的负荷平稳系数和充电桩数量,当α范围在0.6-0.8时,可以实现负荷平稳和减少充电桩建设数量的目的,实现整体最优。白洋淀油动力船只电能替代实现路径的分析,为其他湖泊等景区的船只的电能替代提供了参考,促进了雄安新区的生态环境和清洁化建设。
本文首先从电能替代在“以电代煤”和“以电代油”两方面的应用阐述了国内外学者的相关研究现状,并进行了电能替代和电力需求侧管理相关内容的阐述,介绍了模型所需的相关理论。对雄安新区和白洋淀的能源、环境相关政策进行了整理,介绍了白洋淀区域现有船只现状,分析了油动力船替换为电动船只的经济环境综合效益,由此引出需要对电动船只的充电负荷进行需求侧管理。
其次,构建了白洋淀电动船只充电负荷需求侧管理模型。通过采用灰色预测模型建立白洋淀区域电动船只的保有量短期预测模型,然后对电动船的充电负荷用两种方法进行需求侧管理建模,一种是基于价格激励的需求侧管理,以充电成本最小化为目标函数建立模型;另一种是基于负荷聚合的需求侧管理,以充电成本最小化和充电桩数量最小化为目标函数建立模型。
最后研究结果表明,在价格激励下,通过基于负荷的动态变化的实时充电电价,引导电动船用户在低谷充电的同时,可以避免产生次高峰,但是这种方法需要建造的充电桩数量较多。在负荷聚合下,同时考虑负荷平稳和充电桩数量两个目标,得到不同权重下的负荷平稳系数和充电桩数量,当α范围在0.6-0.8时,可以实现负荷平稳和减少充电桩建设数量的目的,实现整体最优。白洋淀油动力船只电能替代实现路径的分析,为其他湖泊等景区的船只的电能替代提供了参考,促进了雄安新区的生态环境和清洁化建设。