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供用电2024年第12期:需求响应下的电制氢多模式利用综合能源系统优化调度

来源:期刊VIP网 时间:


作者:万庆祝;闵现娟;于佳松;王慧圣;

单位:北方工业大学电气与控制工程学院;国核电力规划设计研究院有限公司;

摘要:为了解决综合能源系统中可再生清洁能源消纳受限、碳排放量增加、能源利用效率较低的问题,提出一种提高可再生能源消纳并减少碳排放的优化调度策略。首先,将新兴技术组合的碳捕集与利用系统(carbon capture and utilization system,CCUS)与电制氢技术相结合,构建一个包含氢气生产、存储、利用的电转气(power to gas,P2G)模型。其次,挖掘电力、热力和天然气负荷需求资源的可调度价值,将其引入优化调度中辅以负荷侧调节。对该模型进行分析后,发现电制氢的多模式利用可有效降碳减排,引入阶梯式碳交易机制纳入总成本模型中用以灵活调度和交易碳配额。然后,以综合能源系统总运行成本最小为优化目标,建立综合能源系统低碳优化经济调度模型,基于Groubi对所提模型进行求解。最后,通过仿真对比分析各类情景下的优化结果,验证所提调度模型可以有效促进氢资源的合理利用、促进系统降碳减排、提升可再生能源的消纳率,具有较高的经济性与环保性。

关键词:综合能源系统;;电制氢;;阶梯式碳交易机制;;碳捕集与利用系统;;电转气

基金资助:国家自然科学基金面上项目(52177125);; 国核电力规划设计研究院有限公司科技项目(100521JX0120231543)~~