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摘要：当前随着我国煤改电政策的陆续下发，蓄热电采暖设备在整个使用工作规模上正在不断扩张。蓄热电采暖和光伏交互形成的组合运行工作模式，可以有效解决光伏消纳和采暖电费成本较高等问题。基于此，本文重点针对互动模式下，光伏和电采暖蓄热容量优化配置工作展开了全面分析和研究，有效提出了最优化联合配置工作方法，同时根据交互关系对系统运行工作过程中的全场景运行成本问题进行了全面探索，以此来有效实现光伏和电采暖蓄热容量的最优化配置。
关键词：互动模式；光伏采暖；电采暖；蓄热容量
当前随着我国社会经济的快速向前发展，对煤炭资源的使用量越来越高，为了有效解决大量煤炭资源消耗所产生的环境污染问题，在最近几年的发展过程中，我国正在大力开展电采暖政策。现阶段，我国很多北方地区煤改电项目正在快速向前发展，电采暖设备的应用已经慢慢形成了大规模化的发展态势。对于电采暖设备而言，主要包含了蓄热式和直热式两种设备类型，蓄热电采暖在供电过程中可以进行灵活调整，整体的运行经济性较高，属于一种比较经济可靠的采暖工作方式。蓄热电采暖工作方式，主要是在蓄热锅炉内部来进行集中供热，同时也可以直接运用在分散用户的电采暖设备当中。当大规模的电采暖直接进入到供电电网内部，很容易会造成电网内部的电压和电流过负荷等方面问题，外加上用户方面对电费成本的消耗量逐渐加大，在很大程度上影响到了电采暖方式到快速推广和使用。
1 光伏与电采暖蓄热工作发展现状与工作方法
在这几年的发展过程中，我国很多地区陆续推出了关于光伏和电采暖组合运行的工作方式，有效运用光伏发电来实现自发自用，为电采暖提供电力资源。电采暖实时跟踪光伏发电的具体情况来进行相应的蓄热工作，可以有效解决光伏消纳电网运行影响以及采暖电费过高等多方面问题。在具体的工作过程中，因为光伏和电采暖的运行工作具有较强的不稳定性，因此，如何有效实现综合配置光伏安装容量和电采暖的蓄热容量，有效保证二者之间形成一种更高的契合程度，同时保证整个项目型的经济性和可靠性，是现阶段我国光伏和电采暖项目发展过程中所需要解决的重点问题。
当前相关研究工作人员，针对光伏或者电采暖单一性的问题研究工作，已经取得了明显的成绩，但是针对光伏和蓄热电采暖组合运行工作以及相关的热容量，优化配置工作还没有进行深入分析和探索。针对光伏容量的优化配置工作，可以通过合理分配光伏组件以及分配储能系统内部的容量，全面提高光伏系统供电工作的安全性和可靠性，提高光伏发电的使用效率。如果配电网内部还有多个光伏以及储能组的供电电网，可以直接使用双层优化设置工作方式，对光伏容量进行优化和配置。光伏和风机容量之间的联合优化配置，可以全面提高系统供电的安全性和可靠性，同时降低整个发电工作流程的经济成本投入量。除此之外，相关研究工作人员在实践工作当中，针对光伏发电和电容器的综合协调优化配置工作进行了深入分析和探索，全面提高资源的整体使用效率。针对蓄热电采暖问题的研究工作，相关研究工作人员有效提出了一种考虑需求和响应行为所形成的双重差异性，通过区域电采暖负荷建模工作方法，同时建立起分布式电采暖负荷工作模型，并且对模型内部的数据参数进行综合分析，有效运用聚类分组控制供地方式来有效控制电采暖负荷聚集等方面问题[1]。
相关工作人员通过大量理论研究和分析工作之后，提出一种基于分散式的电采暖负荷协同优化工作策略，可以有效控制峰值条件下的供电负荷量大小，同时降低供电的经济成本。现阶段，我国在电采暖和清洁型新能源结合研究工作，主要针对的是风电消纳问题来进行研究，通过建立起风电和蓄热电采暖相互联合的运行工作方式，可以有效推动风能的进一步消纳，降低煤炭资源的消耗量，以此来实现良好的经济效益和环境效益。在研究工作过程中，通过建立起一种风供暖工作模式下，风电消纳能力仿真评估工作模型。针对不同电采暖运行工作方式下风电接纳能力进行全面评估和分析，通过Copula 理论为基础，有效建立起风速电锅炉的相关运行工作关系，可以准确计算出风电和电采暖负荷，直接进入到配网内部工作的安全性和可靠性。针对蓄热电暖器一步解决和研究，同时建立起不同运行工作模式下的仿真工作模型，同时对规模化电采暖对配电网谐波含量，以及供电电压的影响程度提出了针对性的限制工作措施[2]。
2 互动模式下光伏与电采暖蓄热容量优化配置分析
在本次研究工作过程中，重点研究了关于互动模式下光伏和电采暖蓄热容量的优化和配置，针对热容量优化配置过程中产生的各种问题进行了深入研究，并且根据房屋参数以及外部环境信息状况制定出相应的需求曲线，同时有效建立起互动工作模式下蓄热电采暖的供电行为模型，有效基于热供需平衡工作关系，以光伏与蓄热全生命周期为成本最小的目标，有效建立起光伏和电采暖蓄热容量优化配置模型。在设计工作过程中充分考虑到蓄热电采暖和光伏互动之间的关系都要化，以及在实际的运行过程中存在一定的复杂性，相关研究工作人员在进行热容量优化配置工作中，采取全场景累计设计工作方式，可以有效获取全年的运行物的成本，有效防止一些典型环境的选择，对整个优化设计工作产生影响。
2.1 年运行成本全场景计算工作方式
在针对互动模式下光伏和电采暖蓄热容量优化配置工作过程中，需要有效建立起电采暖和光伏年运行工作成本的相关计算和分析工作方法。蓄热电采暖和光伏运行工作状态下，受到外部环境天气的影响程度相对较大，同时具有一定的不确定性，相互之间的交互关系构成比较复杂，同时光伏可以实现全年工作。而电采暖属于季节性工作，在整个运行工作场景的变化量上相对较大，因此有效选择典型的场景计算年运行工作成本，在实际的计算数据误差量上相对较大。通过环境天气信息构造出全年到优化场景，并且根据蓄热电采暖和光伏的交互运行工作关系，进行全面的累计计算和分析，从中可以得出全年场景运行计算工作成本。
2.2 运行成本步骤分析
以一年作为基础计算周期每年初作为起点，根据最高最低气温条件下平均每天太阳的辐射长度建立起相应的参数数据曲线，同时对每一年比较典型的时间段，选取具有代表性的参数来进行分析。在分析过程中可以从气象数据库内部，选择一天在那个小时阶段的气温、风速以及太阳辐射强度数据大小。通过年运行费用的计算方法，有效得出用户热量需求曲线，同时划分出光伏发电电功率曲线，以每一年的首日风电量开始计算，设定蓄热体的初始蓄热总量为0。根据光伏加电采暖的互动运行工作关系，可以将电采暖热需求量和光伏发电曲线直接代入进行逻辑计算，可以有效判断出各个不同时间段，蓄热电采暖的供电总量同时可以计算出自发自用电总量以及光伏上网电量。根据各个不同时段电采暖的，用电量大小和光伏上网，用电量可以准确计算出电采暖加光伏净运行所产生的经济成本[3]。
2.3 光伏加电采暖蓄热容量优化配置
在本次研究工作当中，针对安装和维护工作成本进行了计算，主要的优化工作目标是安装的光伏和蓄热电暖器，整体的投资运行成本最小量。在建立起目标计算函数之前，相关设计工作人员需要对光伏+蓄热电采暖的总安装工作成本来进行年度计算和分析。在容量优化配置分析过程中，以安装光伏和蓄热电采暖的全生命周期投资运行作为最小设定目标，可以建立起相应的目标函数。通过目标函数计算可以有效得出光伏，在一定安装数量范围内所产生的光伏安装数量约束条件，从中可以分别得出电采暖的蓄热容量最大值和最小值，以此来有效实现光伏和电采暖蓄热容量的合理优化和配置。
2.4 优化求解工作过程
在优化求解工作过程中，可以将其分为三步来加以开展：第1步，需要基于互动模式下对光伏安装能量蓄热电、采暖蓄热容量以及蓄热电采暖额定功率等各项参数进行全面优化和配置；第2步，需要针对计算投资成本量大小来进行计算和分析；第3步需要从中选择出最小的投资运营成本对应各个决策变量来进行分析。在第1步计算分析过程中，需要根据当地小时太阳辐射强度大小和气温等气象数据，从中得出各个小时光伏出力参数和热负荷的具体工作要求。在第2步计算过程中，需要设置出蓄热电采暖的总蓄热容量大小，根据蓄热电缆的额定功率大小，对蓄热电采暖年运行工作成本进行计算和分析。在整个计算流程当中需要对光伏和蓄热电采暖的连运行共成本进行全面控制，然后需要基于光伏和蓄热电采暖的全寿命周期投资运营成本来进行合理优化和配置。在第3步当中，合理使用粒子循善法重复第1步到第2步，并且从中选择出最小的投资运行工作成本，有效得出各个决策变量大小[4]。
3 结语
通过本文所提出的互动模式条件下，光伏和电台暖蓄热容量的优化配置工作方法，通过详细分析之后可以得出在优先满足电采暖供电需求量的基础之上，有效设计出了光伏和电采暖容量的优化配置设计方案，并且通过合理优化和配置光伏和蓄热电采暖容量，可以有效降低投资运行成本。
参考文献：
[1]李晴,周颖,李德智,.基于四元市场的分布式蓄热电采暖消纳弃风弃光经济性评价研究[J].广东石油化工学院学报,2020,30(03):79-83.