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风光储氢多能耦合系统运行优化关键技术及应用

发布时间: 2022-09-20

基本信息

合作方式: 技术转让
成果类型: 发明专利,实用新型专利,著作权,新技术
行业领域:
新能源及节能技术,新材料产业,生物产业,核能及氢能,生物质能产业
成果介绍
氢能、储能是推动新能源多元化利用、提高新能源消纳水平、保障系统安全稳定运行的重要手段,有助于加速构建新型电力系统,风光储氢多能耦合系统将成为未来重要的新能源开发利用模式。然而,传统制氢等设备运行只关注氢能系统内部,缺乏与电力系统的协调互动,而风光储氢多能耦合系统的能源网络结构复杂、风光波动性高,且多源、多质、多惯性尺度特性明显,对系统容量规划、经济调度、运行控制等提出挑战。本项目着力解决了传统氢能设备运行相对独立、与电力系统缺乏协同的问题,从容量规划、经济调度、运行控制三大环节入手,通过前期需求挖掘、问题迭代等方式,研发了风光储氢多能耦合系统规划及运行关键技术,由中国工程院韩英铎院士等组成的专家组认为,该项目总体技术达到国际先进水平。
成果亮点
(1)提出了含时间序列的电氢耦合关键设备经济性动态测算方法,构建了协同考虑典型与极端风光出力场景的风光氢储系统容量规划模型,提出了充分计及决策者偏好的两阶段组合算法,提高了风光储氢系统的经济性、环境性、可靠性及资源利用效率。 (2)构建了计及电转氢和燃料电池的多能耦合系统日前经济协调调度模型,提出了计及时间尺度的风光储氢多能耦合系统日内双层能量优化调控方法,提高了系统运行经济性与灵活性。 (3)构建了风光储氢异质能源端口联合降维降阶动态响应模型,提出了宽运行域的风光储氢耦合系统统一信息模型,在保障模型准确度的基础上提高了模型的响应速度及适用性。 (4)采用多场景变换分析方法,提出了基于模型预测控制多策略融合的风光储氢耦合系统多级控制方法,直流母线电压瞬时跟踪的风光储氢耦合系统协调控制策略,以基于多源耦合系统自适应分散式运行管控方法,提高了系统安全稳定运行水平。
团队介绍
项目团队牵头建设了杭州亚运低碳氢能示范工程,取得了良好的经济社会效益,得到了人民日报、国家电网报、杭州日报等众多媒体的跟踪报道;项目成果支撑了张家口市海珀尔制氢项目的安全稳定运行,服务了2022年北京冬奥绿色交通保障,获得了国家发改委在系列专题中的介绍推广。项目共授权发明专利11项,发表SCI论文3篇、著作1篇。中国工程院韩英铎院士等专家认为,该项目总体技术达到国际先进水平。
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