《International Journal of Electrical Power & Energy Systems》：Two-stage techno-economic planning of distributed energy resources as non-wire alternatives in distribution networks
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研究人员提出了一种两阶段方法用于规划非线替代方案（Non-Wire Alternatives, NWA）。在选择技术之前，首先识别网络支持需求。在盈利性限制下对可再生能源发电和储能（Energy Storage System, ESS）进行容量配置。现金流中包
研究人员提出了一种两阶段方法用于规划非线替代方案（Non-Wire Alternatives, NWA）。在选择技术之前，首先识别网络支持需求。在盈利性限制下对可再生能源发电和储能（Energy Storage System, ESS）进行容量配置。现金流中包含了市场收入和电网支持支付。敏感性分析结果显示了价格和支持支付的影响。
随着电力消费增长，配电网面临拥堵和电压问题，传统网络扩展规划虽可靠但成本高昂。非线替代方案（Non-Wire Alternatives, NWA）通过安装分布式能源资源（Distributed Energy Resources, DER）及管理技术，可延迟或替代传统升级，但现有研究多从配电系统运营商（Distribution System Operator, DSO）或投资者单一视角出发，缺乏集成技术需求与经济可行性的规划框架。为此，研究人员提出了一种两阶段方法，旨在明确分离网络支持需求识别与DER项目经济评估，以提升监管可追溯性。该研究发表在《International Journal of Electrical Power》。
为开展研究，主要采用以下关键技术方法：首先，通过多目标（词序优化）混合整数非线性规划（Mixed-Integer Nonlinear Programming, MINLP）模型，在第一阶段从DSO视角最小化总注入功率和干预点数量，识别网络支持需求（位置与注入能量）。其次，在第二阶段从投资者视角，以最小化投资成本为目标，在满足最低内部收益率（Internal Rate of Return, IRR）约束下，选择并配置太阳能光伏（Photovoltaic, PV）、风力发电及储能系统（Energy Storage System, ESS）的容量，并引入基于避免网络投资成本的年度报酬机制。模型测试基于CIGRE欧洲中压配电网基准，采用15个代表性日（含季节及周内变化）的负荷与资源可用性数据，年化因子为365/15，并假设PPA电价及欧洲市场成本参数。
研究结果分为以下部分：
**4.1 Main results of the proposed two-stage framework**
通过第一阶段多目标优化，识别出节点6和9为最小干预点，总能量需求616.3 MWh，避免了分散至7个节点的方案。第二阶段在市场条件下，DER组合包含太阳能光伏（PV）和风力发电，并配置ESS：节点6安装0.74 MW PV、0.57 MW风电及相应储能；节点9以风电为主（3.38 MW），辅以0.59 MW PV。总投资612万欧元，其中仅5.35%的发电量直接用于网络支持，其余需通过市场收入回收。节点6需要118.04 �/MWh的额外报酬以满足IRR，而节点9无需额外支持。敏感性分析表明，PPA电价下降10%或取消报酬导致投资增加，电价上升10%则降低投资及报酬需求。
**4.2 Comparison with integrated single-stage benchmark**
与两种单阶段集成方法比较：第一种（事后报酬）基于可观测总量分配报酬，倾向于规模最大的项目，未能反映具体网络贡献；第二种（内生支持）将支持变量纳入单阶段优化，但报酬未与已识别的网络需求关联。两阶段方法通过分离技术需求识别与经济分配，实现了更透明的监管可追溯性，使报酬明确对应网络支持服务。
讨论部分指出，NWA具有高度本地化和时间依赖性，报酬机制应基于服务价值而非容量，需结合市场收入与针对性报酬。研究结论翻译如下：
本研究提出了一种用于配电网非线替代方案的分布式能源资源两阶段规划方法。该框架明确分离了技术网络需求识别与可实施项目技术经济选择及容量配置。第一阶段以最小化位置和注入功率识别网络约束缓解需求，避免空间分散；第二阶段将技术需求转化为经济可行的太阳能光伏（PV）、风电及储能（ESS）组合，在满足投资者盈利性（IRR）的前提下最小化投资。案例研究表明，仅5.35%的发电能量直接关联网络支持服务，表明仅靠电网支持报酬不足以确保项目可行性，必须考虑市场收入。敏感性分析进一步证实，市场价格与服务型报酬显著影响最优技术组合、投资水平及经济可行性。总体而言，结果验证了集成技术经济规划框架的必要性，该框架能连接本地网络价值、市场参与及投资者盈利性。单阶段比较表明，所提方法的主要价值不仅在于技术可行性，更在于监管可追溯性——通过分离网络需求识别与经济分配，两阶段框架提供了网络约束、所选DER资源与报酬之间的清晰关联。未来工作将显式纳入需求、可再生能源发电及市场价格的不确定性，以及替代监管与报酬方案。
