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电氢耦合综合能源系统:韧性量化与多目标优化
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作者 黄敬智 肖宁 +9 位作者 黄夏楠 林长锥 胡臻达 刘林 吴念远 字政宇 林健 谢珊 景锐 赵英汝 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期147-160,共14页
近年来,为提升能源系统韧性,电氢耦合综合能源系统的相关研究逐渐受到关注。提出了一种高时间分辨率(小时级)的能源系统韧性量化评价方法,并构建了一个自下而上的多目标优化模型,规划电氢耦合综合能源系统方案,旨在应对能源系统三难困境... 近年来,为提升能源系统韧性,电氢耦合综合能源系统的相关研究逐渐受到关注。提出了一种高时间分辨率(小时级)的能源系统韧性量化评价方法,并构建了一个自下而上的多目标优化模型,规划电氢耦合综合能源系统方案,旨在应对能源系统三难困境(经济-环境-韧性),评估电氢耦合技术在综合能源系统中的应用效益。以中国东南沿海某工业园区为案例,将文中提出的方法与模型应用于该园区的能源系统,根据极端事件对能源系统的干扰规律,在4种碳排放限制情景下进行多目标优化,以确定各情景下的最优方案。案例研究结果表明,由于目前电氢耦合技术应用成本较高,只有在对能源系统环境性和韧性均有要求下,电氢耦合技术应用才具有较大的价值。随着碳排放约束加强,经济性目标函数的净现值成本从全局情景的4.48×10^(10)元上升至强碳排放限制情景的4.74×10^(10)元,增长了5.80%。韧性指标则从5061.62 MWh下降至4184.01 MWh,减少了21%,电氢耦合显著提升了系统的环境性与韧性。最优化方案表明,氢储能不仅是跨季节长期储能的有效解决方案,其在短期储能中的独特优势同样值得关注。最后,将提出的韧性量化评价新方法与前人方法进行对比,可使优化方案净现值提高0.9%,系统最低供能水平提高5.19%,系统恢复能力提高12.57%。 展开更多
关键词 电氢耦合 综合能源系统 极端天气 韧性量化 多目标优化
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