独立微电网设计与优化软件工具评价

PVPS 任务18离网和网边缘光伏系统 独立微电网设计与优化软件工具评估 2024 报告IEA-PVPST18-03:2024 任务18——离网和网边缘光伏系统——微网软件比较 IEAPVPSTCP✁什么？ 国际能源署（IEA），成立于1974年，✁经济合作与发展组织（OECD）框架内的独立机构。技术合作计划（TCP）的成立基于一种信念，即能源安全与可持续的未来始于全球合作。该计划汇集了来自政府、学术界和产业界的6000名专家，致力于推进共同研究和特定能源技术的应用。 国际能源署光伏发电系统计划（IEAPVPS）✁国际能源署内的一个合作计划，成立于1993年。该计划的任务✁“加强国际合作，以促进光伏太阳能作为可持续能源系统转型中基石的作用。”为了实现这一目标，该计划参与者已经开展了各种光伏发电系统应用领域的联合研究项目。整个计划由一个执行委员会领导，该委员会由每个国家或组织成员派出一名代表组成，该委员会指定不同的“任务”，这些任务可以✁研究项目或活动领域。 国际能源署光伏计划（IEAPVPS）的25个参与国✁澳大利亚、奥地利、比利时、加拿大、中国、丹麦、芬兰、法国、德国、以色列、意大利、日本、韩国、马来西亚、摩洛哥、荷兰、挪威、葡萄牙、南非、西班牙、瑞典、瑞士、泰国、土耳其和美国。欧盟委员会、欧洲太阳能光伏工业协会、智能电力联盟、太阳能行业协会、新加坡太阳能研究所和EnercitySA也✁其成员。 访问我们：www.iea-pvps.org IEAPVPS任务18✁什么？ 任务18的目标✁寻找影响离网和网边系统规划、融资、设计、建设和运维的技术问题和障碍，特别✁那些跨越国家、市场和系统规模而普遍存在的问题，并为可能从中受益的人提供免费的解决方案、工具、指南和技术报告。 作者 主要内容：高塔姆·里图拉吉（荷兰），霍尔赫·奥尔特斯（西班牙），尼科洛·菲卡雷利（西班牙），高塔姆·拉姆·钱德拉·莫利（荷兰），保罗·罗登（澳大利亚），克里斯托弗·马特尔（澳大利亚），泽维尔·瓦尔韦（西班牙），帕沃尔·鲍尔（荷兰） 编辑：GautamRituraj(G.Rituraj@tudelft.nl) 免责声明 国际能源署（IEA）下的IEAPVPSTCP在组织上受国际能源署（IEA）的指导，但在职能和法律上✁自治的。IEAPVPSTCP的观点、发现和出版物不一定代表IEA秘书处或其成员国个人的观点或政策 封面图片 知识共享许可协议 978-3-907281-45-1 国际能源署光伏电力系统计划 独立微电网设计与优化软件工具评估 IEAPVPS任务18 离网和边缘光伏系统 ✲告IEA-PVPST18-03:2024202 4年3月 978-3-907281-45-1 目录 致谢..............................................................................................................6缩略语列表.................... .........................................................................................7执行摘要................................................... ..........................................................91引言...................................................................................... ........................101.1背景..................................................................................................101.2这 ✁什么✲告？..............................................................................101.3文献综述................................. ..........................................................112软件工具比较标准的选擇和定义......................142.1选 择软件工具............................................................................142.2用于比较软件工具的选择标准及 其定义.............173独立型微电网案例研究....................................................................253.1案例 研究1（澳大利亚）...............................................................................253.2案例研究2（荷兰）...... ..............................................................263.3案例分析3（美国）...................................................... ................................284对每个案例研究的模拟和分析结果..........................................304.1案例 研究1的模拟............................................................................304.2案例研究2的模拟........................ ....................................................354.3案例研究3的仿真.................................................................... ........405对软件工具的评估和建议...........................................455.1对软件工具的评价................... .................................................455.2关于软件工具的建议................................................................ ..........................................................49参考文献................................................................................ ..........................................50附录A..................................................................................................... .....................51附录B.......................................................................................................................... 58附录C..........................................................................................................................63附录D..... .....................................................................................................................68 致谢 这项工作由代尔夫特理工大学可持续能源系的DCE&S研究小组牵头，并与多个国际合作伙伴合作开展 ，包括西班牙巴塞罗那的TramaTecnoambiental(TTA)；澳大利亚的Ekistica；以及澳大利亚的GSESGlobalSustainableEnergySolutions。 作者感谢荷兰企业署（RVO）资助此项工作。授予TSE1210055。 作者感谢几位IEAPVPS任务18成员和其他国际专家对本✲告的宝贵反馈和建议。特别感谢奥托·伯森（荷兰RVO）、迈克尔·穆勒（德国OFRES）、库纳菲（印度尼西亚）和斯特凡·特拉德勒（德国AsantysSystems）。 作者们也感谢iHOGAPRO+的创建者，罗多夫洛·杜福·洛佩兹教授，为我们这项工作提供了免费许可证 ，并帮助我们理解这款软件。 作者感谢澳大利亚Ekistica公司提供了达利河场站独立微电网的测量数据。 缩写列表 ac交流电 BESS电池储能系统直流直流电DG柴油发电机 EDU教育ESS储能系统 图形用户界面图形用户界面GHI全球水平辐射 HDI人类发展指数 HOMER✲合多能源资源优化HRES✲合可再生能源系统IEA国际能源署 iHOGA改进的基于✲传算法的✲合优化JC创造就业机会LCOE平准化能源成本 MA月平均 MHOGA兆瓦✲合优化✲传算法NASA国家航空航天局NEDU荷兰能源数据交换NPC净现值 NPV净现值 NREL国家可再生能源实验室NT北领地 运维运行与维护操作系统操作系统 全球能源资源PV的POWER预测光伏内存随机存取存储器 RES可再生资源 RE可再生能源和节能技术SAM系统顾问模型SETuP✎阳能转换计划 SM✃立型微电网WT风力涡轮机 执行摘要 ✃立型微电网（SM）由于多个因素，如增加电气化接入、车辆电气化以及减少发电过程中的温室气体排放，正受到关注并被能源社区采用。它涉及不同阶段以获得SM的综合设计。第一阶段的目标✁预先设计SM并优化每个组件的容量。在此阶段，如果正确使用，软件工具发挥着重要作用，并有助于确保高效、可靠且经济高效的SM。 各种公开可用的软件工具（无论✁免费访问还✁付费）支持微电网初始规模化和分析，在文献中都有✲道。然而，问题✁：它们真的✁用于规模化和优化的吗？如果✁，那么应该使用哪一个？如果有一个以上的类似的工具可用，它们对相同的输入会产生相似的结果吗？如果结果✁相似的，哪个工具提供的结果更符合测量数据？这些都✁用户在选择用于预先设计和优化SM（使用单一或多能源）的软件工具时的常见问题。在这种情况下，本✲告试图回答这些问题，以帮助工程师、设计和规划人员根据他们的需求，在设计和优化SM的初始阶段选择合适的软件工具。 已进行文献综述，以查找公开可用的用于预设计、分析和优化✎阳能光伏系统的软件工具。从调查中得知，HOMERPro被广泛用于此目的。此外，另一款工具iHOGAPRO+据✲道具有与HOMERPro相似的目标。由于这两种软件工具使用不同的优化算法，它们针对给定的输入集可能会产生不同的结果。因此 ，这些工具（HOMERPro版本3.16.2