天然气制氢的园区综合能源系统氢储能优化配置

吴佩隆; 王维庆; 樊小朝; 史瑞静; 程志江

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天然气制氢的园区综合能源系统氢储能优化配置

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在中国致力于实现碳达峰、碳中和的要求下,氢能因具有零碳排高热值的特点,氢能产业发展成为中国未来发展的重要目标。针对电解水制氢储能的工业园区综合能源系统能量转换效率不高、制氢量少、经济效益低的特点以及国家对氢能发展大规模低成本制氢的需要,提出了一种以天然气制氢模式代替电解槽制氢的氢储能园区综合能源系统架构。在分析天然气水蒸气重整制氢单元的能耗与能量回收利用以及氢储能单元电、热、气多种能量特性的基础上,建立了天然气制氢储能的氢储能模型;进一步考虑设备投资成本、运行成本、碳排放价格以及制氢效益,以年化投资成本最小与年运行收益最大为目标建立目标函数,利用快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行求解,提出了以天然气制氢储能的园区综合能源系统氢储能优化配置模型。最后以新疆某园区为实际算例分析了园区配置氢储能后电源、电负荷、热负荷特性,运行经济效益以及天然气价格与碳排放价格对配置的影响,验证了通过配置天然气制氢的氢储能提升园区综合能源系统制氢量与运行收益的可行性,并指出了适用场景。

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来源
《科学技术与工程》 |2022年第26期|11409-11417|共9页
作者
吴佩隆; 王维庆; 樊小朝; 史瑞静; 程志江;
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作者单位

新疆大学可再生能源发电与并网控制教育部工程研究中心;

新疆工程学院新能源科学与工程系;

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正文语种 chi
中图分类电力系统规划;
关键词
经济; 园区综合能源系统; 氢储能; 天然气制氢; 优化配置;

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