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大规模风电耦合火电制氢多情景下不同运行策略分析
被引量：
1
1
作者
李京润
杨思宇
+4 位作者
刘庆辉
潘安
王嘉岳
符小贵
余皓
《化工学报》
北大核心
2025年第3期1191-1206,共16页
构建了包含风力发电、火力发电、蓄电池和电解制氢设备的混合能源发电制氢系统模型,探究大规模风-火发电制氢系统在不同运行策略下的经济效益。以700 MW风电场和350 MW火电厂为研究对象,采用绿电制氢、绿电-谷电制氢和绿电-火电制氢三...
构建了包含风力发电、火力发电、蓄电池和电解制氢设备的混合能源发电制氢系统模型,探究大规模风-火发电制氢系统在不同运行策略下的经济效益。以700 MW风电场和350 MW火电厂为研究对象,采用绿电制氢、绿电-谷电制氢和绿电-火电制氢三种策略,建立年利润最大化的混合整数模型,分析不同风力资源和电解槽装机容量下的系统性能,结果表明,风力资源和电解槽容量显著影响系统性能和运行策略的选择。风力充足时,500 MW电解槽容量下绿电-火电制氢最优;风力匮乏时,400 MW容量下绿电-谷电策略在拥有较低碳排放的同时经济性最优。富风季采用绿电-谷电策略,贫风季采用绿电-火电策略的组合方案可在合理碳排放范围内实现最大年利润。此外,还分析了制氢系统投资成本和碳交易机制对氢气价格的影响,发现随着投资成本降低,碳排放相关成本的上升,绿电制氢策略在未来更具有经济性。
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关键词
风能
电-氢混合能源制氢系统模型
多策略
技术经济分析
制氢
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职称材料
考虑不确定性的风电制氢系统:多时间尺度运行策略
2
作者
廖鹏伟
刘庆辉
+4 位作者
潘安
王嘉岳
符小贵
杨思宇
余皓
《化工学报》
北大核心
2025年第6期2743-2754,共12页
随着可再生能源在电网中的渗透率不断提高,风能的波动性以及负荷不确定性对系统稳定运行的影响越来越显著。氢储能作为实现可再生能源消纳和平抑波动的关键技术显得尤为重要。基于风电制氢以满足下游氢气负荷,并针对实际运行中电解槽频...
随着可再生能源在电网中的渗透率不断提高,风能的波动性以及负荷不确定性对系统稳定运行的影响越来越显著。氢储能作为实现可再生能源消纳和平抑波动的关键技术显得尤为重要。基于风电制氢以满足下游氢气负荷,并针对实际运行中电解槽频繁启停的问题,提出了一种考虑源荷不确定性和电解槽启停特性的多时间尺度系统最优调度策略。该方法集成了电解槽多状态模型和状态切换约束。在日前调度阶段,采用两阶段鲁棒优化方法,同时结合电解槽冷热启停特性,以最小化日前运行成本为目标,尝试应对最恶劣情景。在日内调整阶段,基于实时风电数据和日前优化结果,通过模型预测控制(MPC)对系统中的各单元进行动态调整。为了验证所提方法的有效性,在聚类获得的典型日场景下进行了电解制氢系统仿真分析。结果表明,与传统调度方案相比,所提方法可将运行成本降低5%~6%,同时大幅减少电解槽的启停次数,提高系统稳定性。
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关键词
风电制氢
多时间尺度
不确定性
冷热启停
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职称材料
题名
大规模风电耦合火电制氢多情景下不同运行策略分析
被引量：
1
1
作者
李京润
杨思宇
刘庆辉
潘安
王嘉岳
符小贵
余皓
机构
华南理工大学化学与化工学院
国电
投
(
揭阳
)
前
詹
发电
有限公司
出处
《化工学报》
北大核心
2025年第3期1191-1206,共16页
基金
国家自然科学基金重点项目(U22A20415,22278151)
广东省基础与应用基础研究基金项目(2023A1515012071)。
文摘
构建了包含风力发电、火力发电、蓄电池和电解制氢设备的混合能源发电制氢系统模型,探究大规模风-火发电制氢系统在不同运行策略下的经济效益。以700 MW风电场和350 MW火电厂为研究对象,采用绿电制氢、绿电-谷电制氢和绿电-火电制氢三种策略,建立年利润最大化的混合整数模型,分析不同风力资源和电解槽装机容量下的系统性能,结果表明,风力资源和电解槽容量显著影响系统性能和运行策略的选择。风力充足时,500 MW电解槽容量下绿电-火电制氢最优;风力匮乏时,400 MW容量下绿电-谷电策略在拥有较低碳排放的同时经济性最优。富风季采用绿电-谷电策略,贫风季采用绿电-火电策略的组合方案可在合理碳排放范围内实现最大年利润。此外,还分析了制氢系统投资成本和碳交易机制对氢气价格的影响,发现随着投资成本降低,碳排放相关成本的上升,绿电制氢策略在未来更具有经济性。
关键词
风能
电-氢混合能源制氢系统模型
多策略
技术经济分析
制氢
Keywords
wind energy
electro-hydrogen hybrid energy hydrogen production system model
multi-strategy
techno-economic analysis
hydrogen production
分类号
TQ151.1 [化学工程—电化学工业]
TK91 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
考虑不确定性的风电制氢系统:多时间尺度运行策略
2
作者
廖鹏伟
刘庆辉
潘安
王嘉岳
符小贵
杨思宇
余皓
机构
华南理工大学化学与化工学院
国电
投
(
揭阳
)
前
詹
发电
有限公司
出处
《化工学报》
北大核心
2025年第6期2743-2754,共12页
基金
国家自然科学基金项目(U22A20415,22078106,22278151)
广东省基础与应用基础研究基金项目(2023A1515012071)
贵州省自然科学基金项目(ZK[2022] 028)。
文摘
随着可再生能源在电网中的渗透率不断提高,风能的波动性以及负荷不确定性对系统稳定运行的影响越来越显著。氢储能作为实现可再生能源消纳和平抑波动的关键技术显得尤为重要。基于风电制氢以满足下游氢气负荷,并针对实际运行中电解槽频繁启停的问题,提出了一种考虑源荷不确定性和电解槽启停特性的多时间尺度系统最优调度策略。该方法集成了电解槽多状态模型和状态切换约束。在日前调度阶段,采用两阶段鲁棒优化方法,同时结合电解槽冷热启停特性,以最小化日前运行成本为目标,尝试应对最恶劣情景。在日内调整阶段,基于实时风电数据和日前优化结果,通过模型预测控制(MPC)对系统中的各单元进行动态调整。为了验证所提方法的有效性,在聚类获得的典型日场景下进行了电解制氢系统仿真分析。结果表明,与传统调度方案相比,所提方法可将运行成本降低5%~6%,同时大幅减少电解槽的启停次数,提高系统稳定性。
关键词
风电制氢
多时间尺度
不确定性
冷热启停
Keywords
wind power hydrogen production
multi-timescale
uncertainty
cold-hot start and stop
分类号
TQ151.1 [化学工程—电化学工业]
TK91 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大规模风电耦合火电制氢多情景下不同运行策略分析
李京润
杨思宇
刘庆辉
潘安
王嘉岳
符小贵
余皓
《化工学报》
北大核心
2025
1
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下载PDF
职称材料
2
考虑不确定性的风电制氢系统:多时间尺度运行策略
廖鹏伟
刘庆辉
潘安
王嘉岳
符小贵
杨思宇
余皓
《化工学报》
北大核心
2025
0
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