臺灣博碩士論文加值系統

再生能源與儲能系統的供電成本已經下降到能夠與傳統發電機組競爭，而島嶼系統因為機組容量較小，發電成本比一般電力系統高很多，因此在島嶼系統使用再生能源取代傳統機組供電擁有非常高的經濟性，但是在技術層面上，因為再生能源的不可控制與間歇性，導致加入再生能源後電力系統的穩定性會受到影響，因此需要一個考慮再生能源與儲能系統影響的發電調度系統，維持電力系統穩定性。
本研究選定之目標島嶼離峰負載約20MW，尖峰負載約60MW，PV裝置容量 10MW，儲能系統1.8MW/10.8MWh，與10台約8MW的重油柴油發電機，4台約4MW的輕油柴油發電機，並使用混合整數線性規劃計算機組24小時最小營運成本排程，並且利用儲能系統投入儲備容量，讓儲能系統同時執行儲備容量與削峰填谷兩種電網輔助服務，結果顯示，因為儲能系統優越的靈活性，使用儲能系統投入儲備容量，可以減少高成本機組的開機時間，降低系統營運成本，而削峰填谷功能則因目標島嶼不論尖峰離峰，都採用重柴油機組供電，發電邊際成本差異小，效果不明顯。

The cost of power supply for renewable energy and energy storage systems has dropped to compete with traditional generator sets, and island systems have a much smaller capacity and the cost of generating electricity is much higher than the general power system. Therefore,the use of renewable energy in island systems to replace traditional power generation units has High economic efficiency,but on the technical level,because of the uncontrollable and intermittent nature of renewable energy, the stability of the power system will be affected after the addition of renewable energy. Therefore,it needs a power generation scheduling system that considers the impact of renewable energy and energy storage systems to maintain power system stability.
The target island selected in this study is about 20MW off peak load, about 60MW peak load, 10MW PV device capacity, 1.8MW / 10.8MWh energy storage system, and 10 heavy oil diesel generators of about 8MW, 4 light oil diesels of about 4MW generator.
In this study,the mixed integer linear programming (MILP) is used to schedule the 24-hour power generation to minimum operating cost, and the energy storage system is used to invest in reserve capacity to allow the energy storage system to perform both grid reserve capacity and peak-fill valley auxiliary services at the same time.
The results show that due to the superior flexibility of the energy storage system, the use of the energy storage system in reserve capacity can reduce the startup time of high-cost units and reduce the operating cost of the system.

中文摘要 III
Abstract IV
誌謝 V
目錄 VI
圖目錄 VIII
表目錄 XI
第1章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻回顧 1
1.3 章節概述 4
第2章 台灣離島再生能源供電發展趨勢 5
2.1 離島太陽光電成本 5
2.1.1 太陽光電系統發電量估算 6
2.2 儲能系統價格與國內應用市場趨勢 7
2.2.1 儲能系統價格與國內應用市場趨勢 7
2.3 離島微電網系統供電成本趨勢 8
2.4 離島太陽光電發電成本 8
2.5 台灣離島再生能源發展趨勢 9
2.5.1 金門系統 9
2.5.2 澎湖七美系統 14
2.5.3 澎湖東吉嶼系統 15
2.5.4 澎湖花嶼系統 15
2.6 微電網架構 16
2.6.1 直流耦合 16
2.6.2 交流耦合 18
2.7 儲能系統於不同再生能源滲透率的應用 19
第3章 加入再生能源與儲能系統的機組排程 22
3.1 線性規劃 22
3.2 MILP於機組排程之運用 22
3.3 微電網模型 23
3.3.1 目標函數 23
3.3.2 柴油發電機模型 23
3.3.3 儲能系統模型 24
3.3.4 限制式 25
3.4 求解的方法 26
第4章 模擬分析 28
4.1 前言 28
4.1.1 模擬架構 28
4.1.2 柴油發電機模型 29
4.1.3 儲能系統模型 34
4.2 輕載 35
4.3 重載 40
第5章 結論與未來展望 46
5.1 結論 46
5.2 未來展望 46
參考文獻 50
附錄 55
附錄A 輕載模擬分析詳細資料 55
附錄B 重載模擬分析詳細資料 1
附錄C 論文電子檔連結 1

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