文档名：基于制氢设备精细建模的综合能源系统绿氢蓝氢协调低碳优化策略
摘要：在"双碳"背景下,为了降低氢能利用成本及综合能源系统的碳排放,该文提出一种综合能源系统绿氢和蓝氢协调低碳优化策略.首先考虑电解水制氢和天然气制氢的经济和碳排放特性,分别引入绿氢和蓝氢产-储-用模块,并对绿氢制取设备的功率-效率动态特性、蓝氢制取中的能量转换过程进行精细化建模,实现不同类型氢能高效协调利用.其次,通过优化氢负荷供应中的绿氢和蓝氢比例,提升供氢灵活性.基于此,综合考虑碳交易、波动性风电制氢下的电解槽寿命损耗以及各设备的约束条件,以风电运行与弃风惩罚成本、购能成本、电解槽的寿命折损成本、蓝氢提纯成本及碳排放成本之和的总经济成本最小为目标,构建低碳经济调度模型.最后,通过算例分析验证了所提绿氢蓝氢协调优化策略的合理性.
Abstract：Underthebackgroundof"dualcarbon",toreducethecostofhydrogenenergyutilizationandcarbonemissions,alow-carbondispatchingmodeofgreenandbluehydrogencoordinatedwiththeintegratedenergysystemisproposed.Firstly,greenhydrogenandbluehydrogenproduction-storage-usemodulesareintroducedconsideringtheeconomicandlow-carboncomplementaritybetweenhydrogenproductionfromelectrolysisandnaturalgas.Thepower-efficiencydynamiccharacteristicsofgreenhydrogenproductionequipmentandtheenergyconversionprocessinbluehydrogenproductionarefinelymodeledtoachieveefficientandcoordinatedutilizationofdifferenttypesofhydrogenenergy.Secondly,increasehydrogensupplyflexibilitybyoptimizingthegreenandbluehydrogenratiointhehydrogenloadsupply.Basedonthis,comprehensivelyconsideringthecarbontradingmechanism,thelifelossoftheelectrolyzerunderfluctuatingwindpowerandtheconstraintsofeachequipment,theeconomicdispatchmodelisconstructedtominimizethetotalcostofthesumofwindpoweroperationandwindcurtailmentpenaltycost,energypurchasecost,electrolyzerlifelosscost,bluehydrogenpurificationcostandcarbontradingcost.Finally,anexampleanalysisverifiestherationalityoftheproposedcoordinatedgreenandbluehydrogenoptimizationstrategy.
作者：李志伟 赵雨泽 吴培 常园园 赵书强 Author：LIZhiwei ZHAOYuze WUPei CHANGYuanyuan ZHAOShuqiang
作者单位：新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学),河北省保定市071003大数据与哲学社会科学实验室(华北电力大学),河北省保定市071003
刊名：电网技术 ISTICEIPKU
Journal：PowerSystemTechnology
年，卷(期)：2024, 48(6)
分类号：TM721
关键词：氢能利用 电解槽 天然气制氢 低碳调度 综合能源系统
Keywords：hydrogenutilization electrolyzer naturalgastohydrogen low-carbonscheduling integratedenergysystem
机标分类号：TQ116.2TM734P208
在线出版日期：2024年7月1日
基金项目：基于制氢设备精细建模的综合能源系统绿氢蓝氢协调低碳优化策略[
期刊论文] 电网技术--2024, 48(6)李志伟 赵雨泽 吴培 常园园 赵书强在"双碳"背景下,为了降低氢能利用成本及综合能源系统的碳排放,该文提出一种综合能源系统绿氢和蓝氢协调低碳优化策略.首先考虑电解水制氢和天然气制氢的经济和碳排放特性,分别引入绿氢和蓝氢产-储-用模块,并对绿氢制取...参考文献和引证文献
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