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

1、近年來(lái)可再生能源發(fā)展迅猛，風(fēng)能與太陽(yáng)能由于蘊(yùn)量巨大，尤其被世人所關(guān)注。然而風(fēng)能與太陽(yáng)能固有的出力間歇性，導(dǎo)致風(fēng)電、光伏機(jī)組的大規(guī)模并網(wǎng)會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)諸多問(wèn)題。利用儲(chǔ)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(wèn)題的根本手段。基于“電解水-儲(chǔ)氫-氫燃料電池發(fā)電”這一過(guò)程所構(gòu)建的氫儲(chǔ)能系統(tǒng)，不僅能量轉(zhuǎn)換效率可觀，而且對(duì)環(huán)境友好。如果能夠?qū)L(fēng)能、太陽(yáng)能機(jī)組所生產(chǎn)的無(wú)法被電網(wǎng)接納的過(guò)剩電能用于電解制氫，更是開(kāi)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(shí)，還會(huì)排放污染物與溫室氣體，尋找對(duì)環(huán)境友好的新型制氫方法非常具有現(xiàn)實(shí)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—?dú)渖a(chǎn)及儲(chǔ)能聯(lián)合系統(tǒng)，并從技術(shù)與經(jīng)濟(jì)兩個(gè)角度對(duì)聯(lián)合系統(tǒng)進(jìn)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(chǔ)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(lái)這些難題有望被攻克。
　　隨后，本文用凈年值法較為詳細(xì)地分析了聯(lián)合系統(tǒng)的整體經(jīng)濟(jì)性。分析結(jié)果表明，最低售氫價(jià)格可以作為聯(lián)合系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，最低售氫價(jià)格越低，則聯(lián)合系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性越好。
　　為了提高聯(lián)合系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)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(jià)格的最小化為目標(biāo)，分時(shí)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(biāo)函數(shù)以及約束條件的形式確定了模型的求