近日，课题组研究生在能源领域权威期刊《Applied Energy》上发表题为“Short-term optimal scheduling and comprehensive assessment of hydro-photovoltaic-wind systems augmented with hybrid pumped storage hydropower plants and diversified energy storage configurations”的研究论文。

光风大规模并网及不断变化的能源政策对现有混合能源系统（HES）的结构完整性和运行性能提出了重大挑战系统。将水电站与抽水蓄能相结合，建设混合式抽水蓄能电站（HPSHP）有效地利用了这两种技术的优势，从而提高了经济效益可行性和操作可行性。然而，现有研究针对HPSHP与光电和风电的整合仍不充分。此外，抽水蓄能系统的运行限制有必要探索创新的混合储能耦合策略。为解决这个问题，本文首先建立了HPSHP -光伏（PVP）-风电（WPP）-电池（BES）系统（HPSHP-PWB）的多目标优化模型，如图1所示。

图1 HPSHP-PWB结构

在此基础上，提出了针对混合储能系统约束的最优调度策略储能系统，以及结合峰谷电价机制和绿色电力补贴的盈利模式。采用客观分配优劣解距离法确定最优解，同时建立全面的多准则分析框架进行深入分析各种场景下的评估。最后，基于贵州省象鼻岭水电站等（如图2所示）实际应用场景分析表明，所提出的HPSHP-PWB在多个性能指标上均具备优越性，展示卓越的能力在经济可行性和调度稳健性方面。

图2 贵州省牛栏江流域CHP和PVP结构图。

选择梯级水电站-光伏-风力发电系统（CHP-PWB）作为对照组进行分析。HPSHP-PWB和CHP- PWB的区别在于，前者在梯级水电站内整合PHS，建立了一个复杂的混合抽水蓄能系统。这种先进的方法大大降低了与输电线路、站点开发和各种其他管理费用相关的成本，最终提高了系统的整体经济效率。此外，泵站的合并促进了PHS和BES的协同结合，从而提高了系统调度的灵活性、可调节性和整体经济可行性。研究表明，在不同场景下，HPSHP-PWB的发电量都超过了CHP-PWB。这表明HPSHP-PWB具有优越的供电能力和更好的二氧化碳减排潜力。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261925005173

论文第一作者为上海交通大学中英国际低碳学院硕士生汤皓天，指导老师为中英国际低碳学院鞠生宏副教授。