将间歇性和不可猜测的可再生动力接入微电网添加了动力体系的复杂性，并或许削弱微电网的稳定性。针对这一问题，在城市区域高效装备和运转
电池储能体系（BESS）已成为一种潜在解决计划。本研讨根据修建物的动力与物理特性装备动力体系，旨在完成三个方针以推导BESS的最佳布局计划：(i) 最大化电力自给率（ESSR：本地可再生动力发电量与总电力需求的比值），(ii) 最小化峰值负荷（电网最大输入功率），(iii) 最大化经济效益（体系全生命周期净现值）。在所有修建中装置小型BESS对提升ESSR具有明显效果（最高可达18%）。42%），与其他装备比较完成了明显改善，但未能获得经济效益。相似地，针对峰值负荷最小化的最优布局在所有修建中表现出比
电池储能体系（BESS）装置更优的储能体系功率比（ESSR）和峰值负荷办理能力（最高分别提升4.7%和下降0.24%），但经济效益仍然有限。比较之下，在每个集群中装置容量最小的单个BESS被证明是完成经济效益最大化的最有用计划（最高达198,164美元）。这些发现着重，BESS的最优布局能明显促进城市动力办理功率，为BESS更广泛推行的政策拟定和技能道路提供了重要参阅根据。
导言
城市化进程的快速推动与全球人口增长共同明显改变了世界动力消费格局，其中修建领域尤为突出——当时占全球动力耗费总量的41%，并贡献了30%的年度温室气体排放量（United Nations, 2021）。伴随人口结构变迁与继续的城市化发展，预计到2050年该领域动力需求将激增50%（World Energy Outlook 2022, 2022）。对此，世界动力署（IEA）公布数据显示，全球人均动力耗费量平均为3.2022年全球电力耗费达4兆瓦时，且出现继续上升趋势（世界动力署动力统计数据浏览器-数据工具，2024；Behzadi等，2022）。当时动力供给首要依靠化石燃料，这些燃料在过去数十年间始终是发电的主导动力（Behzadi等，2022）。但是化石燃料的耗费引发了许多环境问题，包含空气污染、温室气体排放及气候改变，均对可继续发展构成严重要挟。值得注意的是，化石燃料燃烧产生的二氧化碳已被确认为全球变暖的首要诱因。在此布景下，世界社会设定了脱碳方针，而可再生动力的推行使用作为完成该方针的重要途径正在加快推动（Lowe & Drummond，2022）。
为标准碳排放并完成可继续发展，下降化石燃料使用量并添加可再生动力供应至关重要（Behzadi等，2023）。据预算，到2050年全球90%的动力或许来自可再生动力，其中光伏发电与风力发电是最具潜力的化石燃料替代动力（世界动力署，2021）。可再生动力的优势在于其作为清洁动力，几乎不排放空气污染物或温室气体。但其下风在于易受外部因素明显影响。
在修建密度较高的城市区域，电力耗费会随季节、日期乃至昼夜出现明显动摇。这种状况下，将光伏发电和风力发电机等分布式动力接入电网或许导致电力供需失衡，下降体系惯量并对电网稳定性造成影响（Eriksson等，2018；Knap等，2016）。与传统化石燃料发电可提供旋转惯量不同，光伏和风力等可再生动力缺少固有惯量特性。惯性的下降使得电力体系对供需动摇愈加灵敏，导致电网频率快速改变并添加不稳定的危险。
电池储能体系（BESS）是应对间歇性供电和不可猜测需求的合适选择（Reza等人，2023；Rahman等人，2022）。一起，对于集成更多分布式发电的电网而言，BESS的整合对于保证电力供应的稳定性至关重要（Hannan等人，2021；Wali等人，2024）。此外，经过存储的能量，BESS能够参与动力交易（Koohi-Fayegh & Rosen，2020）。BESS具有多种优势，但其最大优势在于因其灵活性、功率、快速呼应时间和环境效益，成功完成了分布式发电与电网的整合（Reza等人，2023；Rahman等人，2022；Hannan等人，2021）。但是，在修建密布的城市区域，根据各栋修建的能耗状况与分布式发电体系的供电模式差异，或许无需在所有修建中都装置
电池储能体系（BESS）。
动力社区因允许多座修建同享
电池储能体系（BESS）而备受重视，其具有最大化经济效益与动力利用率的潜力（Wu et al., 2022）。同享BESS首要存在两种方法：第一种是社区内所有修建共用单一BESS；第二种是社区内装置多个BESS，这种装备可缩短修建与储能体系间的输电间隔从而下降传输损耗，并完成BESS容量的分布式布置。不管选用何种同享BESS装备模式，均需经过周密规划与高效运营以保证技能和经济效益最大化。其中规划环节触及确认BESS的容量、数量及位置，而运营环节则需明确同享BESS的详细使用场景（Alsharif et al., 2022）。
首先，在许多先前研讨中，同享
电池储能体系（BESS）的剖析首要聚集于其选址或容量装备（Ivanov等人，2021；Wong与Ramachandaramurthy，2020；Yunusov等人，2016；Nazari等人，2022；Dahiru与Tan，2020；Aziz等人，2019；Fard等人，2021；Al-Ghussain等人，2020；Gonçalves等人，2016）（参见表1）。Ivanov团队（Ivanov等人，2021）与Wong团队（Wong & Ramachandaramurthy，2020）经过使用元启发式优化办法（如遗传算法GA和鲸鱼优化算法）布置同享BESS，完成了全网能量损耗的下降并探索了最优选址计划。Yunusov团队（Yunusov等人，2016）则测验利用BESS进行峰值负荷削减，并归纳考虑了BESS的选址与装备问题。但是这些研讨均未针对经济可行性打开深入剖析。Nazari团队（Nazari等人2022年)优化了孤岛微电网中
电池储能体系(BESS)的容量装备以下降峰荷期能耗，但未考虑电能传输损耗及BESS的选址问题。Dahiru与Tan(Dahiru & Tan, 2020)同样测验经过布置BESS完成经济效益最大化，但是其研讨仅考量BESS容量参数，未将BESS选址与输电损耗纳入剖析领域。上述研讨的局限性在于优化BESS布置时仅考虑单一要素——选址或容量。其次，大量一起考虑
电池储能体系（BESS）选址与容量的研讨也相继开展（Danish等，2020；Yuan等，2020；Vankudoth与Badar，2019；Ma等，2018；Wong等，2019；Carpinelli等，2018；Alrashidi，2022；Chedid与Sawwas，2019；Jannesar等，2018）（参见表1）。Danish等人（Danish等，2020）测验协同利用光伏体系与BESS来削减峰值负荷，并经过数学核算优化了BESS的选址与容量。Yuan等人（Yuan等...2020年)选用郊狼优化算法对
电池储能体系(BESS)的选址与容量进行优化，以最小化动力网络中的能量损耗。Vankidoth与Badar(Vankudoth & Badar, 2019)、Ma等人(2018)以及Wong等人(2019)同样以相似方法优化了BESS的选址与容量，以完成动力网络中的能量损耗最小化。但是现有研讨大多存在局限性，即仅考虑能量损耗的优化方针而忽视了经济可行性因素。
对多项前人研讨的综述表明，该剖析是从技能和经济两个视角打开的。从技能视角看，研讨要点集中于动力网络中的电能损耗最小化及高效峰值Load办理（Ivanov等，2021；Wong与Ramachandaramurthy，2020；Ma等，2018；Wong等，2019；Mirtaheri等，2019）。从经济视角看，研讨首要考量了
电池储能体系（BESS）在装置、运营及维护环节的本钱最小化问题（Dahiru与Tan，2020；Chedid与Sawwas，2019；Jannesar等，2018；Johnson等2018; Mazza等，2019）。此外，研讨证明元启发式算法遍及用于优化BESS的选址与容量装备（Anvari-Moghaddam等，2016；Li等，2022；Matthiss等，2021；Su等，2021；Prakash等，2022）。根据上述剖析成果，本研讨旨在针对修建密布城区中同享型BESS的数量、选址与容量装备进行优化功能剖析，并推导出同享型BESS的最优布局计划。为准确反映电力消纳与发电的实际状况，本研讨经过地理信息体系（GIS）预算了附近修建物遮阳效应影响下的屋顶光伏体系发电量，并采集了实际修建用电数据。根据文献综述，确认如下优化方针：(i) 电力自给率（ESSR）最大化；(ii) 峰值负荷最小化；(iii) 经济效益最大化。为此，针对各项方针建立了
电池储能体系（BESS）的运转逻辑，并选用遗传算法（GA）对同享BESS的装备数量、选址及容量进行优化探究。
