間歇性可再生能源發(fā)電-氫生產(chǎn)及儲能聯(lián)合系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來可再生能源發(fā)展迅猛，風(fēng)能與太陽能由于蘊量巨大，尤其被世人所關(guān)注。然而風(fēng)能與太陽能固有的出力間歇性，導(dǎo)致風(fēng)電、光伏機組的大規(guī)模并網(wǎng)會對電力系統(tǒng)的運行帶來諸多問題。利用儲能系統(tǒng)削峰填谷、平滑出力，被視為解決間歇性可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)問題的根本手段?；凇半娊馑?儲氫-氫燃料電池發(fā)電”這一過程所構(gòu)建的氫儲能系統(tǒng)，不僅能量轉(zhuǎn)換效率可觀，而且對環(huán)境友好。如果能夠?qū)L(fēng)能、太陽能機組所生產(chǎn)的無法被電網(wǎng)接納的過剩電能用于電解制氫，更是開拓了大規(guī)模

2、制氫的新途徑。目前工業(yè)制氫普遍采用化工制氫的方法，在消耗化石能源的同時，還會排放污染物與溫室氣體，尋找對環(huán)境友好的新型制氫方法非常具有現(xiàn)實意義。在這種背景之下，本文提出構(gòu)建間歇性可再生能源發(fā)電—氫生產(chǎn)及儲能聯(lián)合系統(tǒng)，并從技術(shù)與經(jīng)濟兩個角度對聯(lián)合系統(tǒng)進行了較為全面的研究。
　　首先，本文總結(jié)了電解池、燃料電池、儲氫系統(tǒng)等聯(lián)合系統(tǒng)主要組成部分的發(fā)展現(xiàn)狀。論文論述了目前構(gòu)建聯(lián)合系統(tǒng)尚存在的技術(shù)性難題，并指出隨著技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用的普及，未

3、來這些難題有望被攻克。
　　隨后，本文用凈年值法較為詳細地分析了聯(lián)合系統(tǒng)的整體經(jīng)濟性。分析結(jié)果表明，最低售氫價格可以作為聯(lián)合系統(tǒng)經(jīng)濟性的評價指標，最低售氫價格越低，則聯(lián)合系統(tǒng)的經(jīng)濟性越好。
　　為了提高聯(lián)合系統(tǒng)的經(jīng)濟性，本文提出了一種優(yōu)化調(diào)度方法。該方法的核心思想為，以最低售氫價格的最小化為目標，分時段地整定聯(lián)合系統(tǒng)的并網(wǎng)功率以及氫氣的輸出流量。本文構(gòu)建了優(yōu)化調(diào)度方法的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)目標函數(shù)以及約束條件的形式確定了模型的求