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雙向可逆的集中式電氫耦合系統(tǒng)容量?jī)?yōu)化配置

作者:馮興 楊威 張安安 張曦 李茜 雷憲章 來源:中國(guó)電力 發(fā)布時(shí)間:2024-09-01 瀏覽:

中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:針對(duì)風(fēng)光富集地區(qū)大型新能源發(fā)電廠的棄風(fēng)棄光問題,利用可逆固體氧化物燃料電池(reversible solid oxide fuel cell,RSOC)結(jié)合氫儲(chǔ)能的雙向轉(zhuǎn)換特性消納多余風(fēng)光資源,提出一種雙向可逆的集中式RSOC電氫耦合系統(tǒng)容量?jī)?yōu)化配置方法。首先構(gòu)建集中式RSOC電氫耦合系統(tǒng)架構(gòu),建立發(fā)電系統(tǒng)、電氫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)等模型;其次考慮燃料電池特性建立RSOC性能衰減模型,考慮特高壓通道可用傳輸能力不確定性生成典型場(chǎng)景;進(jìn)而建立集中式RSOC雙層容量規(guī)劃模型,上層以運(yùn)營(yíng)期收益最大為目標(biāo)優(yōu)化RSOC、儲(chǔ)氫庫容量配置,下層以綜合成本最低為目標(biāo)優(yōu)化各設(shè)備出力,聯(lián)合粒子群算法與Cplex求解器進(jìn)行求解。最后通過算例分析,驗(yàn)證RSOC的加入提高了系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性及環(huán)境效益,同時(shí)投資靈敏度分析表明電池單位容量成本是制約系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素。

 1 集中式RSOC電氫耦合系統(tǒng)

  1.1 電氫耦合系統(tǒng)架構(gòu)

  本文所提集中式RSOC電氫耦合系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示,主要由發(fā)電單元、電氫雙向轉(zhuǎn)換單元以及余熱利用單元構(gòu)成。發(fā)電單元基于各類新能源發(fā)電,將風(fēng)、光等一次可再生能源轉(zhuǎn)換為電能;電氫雙向轉(zhuǎn)換單元以RSOC和儲(chǔ)氫庫為核心,其中RSOC是一種可以在電解(SOEC)和發(fā)電(SOFC)2種模式之間轉(zhuǎn)換的雙向燃料電池;由于RSOC的工作溫度與廢氣溫度均在400 ℃以上,余熱利用價(jià)值較高,但系統(tǒng)內(nèi)部熱負(fù)荷較少且熱能不宜遠(yuǎn)距離傳輸,選用水箱熱泵為主體構(gòu)建余熱利用單元。

圖1 集中式RSOC電氫耦合系統(tǒng)架構(gòu)

Fig.1 Centralized RSOC electric-hydrogen coupled system architecture

  當(dāng)系統(tǒng)發(fā)電能力大于消納能力時(shí),無法消納的電能通過SOEC模式制氫轉(zhuǎn)化為氫能儲(chǔ)存;當(dāng)發(fā)電能力無法滿足消納時(shí),通過SOFC模式發(fā)電補(bǔ)充電能;消納的電能小部分就地直接利用,大部分通過特高壓通道遠(yuǎn)距離輸送。RSOC工作的同時(shí)也能對(duì)其高溫二次利用,既可用于保持自身溫度,也可用于廠區(qū)其他設(shè)備加熱,提高能量利用率。針對(duì)大量風(fēng)光資源轉(zhuǎn)化的氫能,由于系統(tǒng)自身基本不存在氫負(fù)荷,須配置較大規(guī)模的儲(chǔ)氫庫儲(chǔ)存,除去用于燃料電池發(fā)電的部分,多余氫氣通過公路運(yùn)輸用于交通、化工生產(chǎn)等行業(yè)。

 1.2 電氫耦合系統(tǒng)模型構(gòu)建

  1)發(fā)電系統(tǒng)模型。系統(tǒng)的主要發(fā)電模塊為太陽能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電。光伏系統(tǒng)功率輸出模型可概括為

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  式中:GS為單個(gè)光伏板面積上的太陽總輻照度;SPV為光伏板面積;ηPV為太陽能板的轉(zhuǎn)換效率;ηS為系統(tǒng)效率。

  獨(dú)立風(fēng)機(jī)輸出功率可概括為

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  式中:PWN為風(fēng)機(jī)額定功率;v、vin、vout、v0分別為實(shí)際、切入、切出及額定風(fēng)速。

  2)電氫轉(zhuǎn)換模型。RSOC是系統(tǒng)的核心設(shè)備,其能量轉(zhuǎn)換過程可表示為

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  式中:圖片為RSOC的t時(shí)刻產(chǎn)氫、耗氫功率;圖片為RSOC的t時(shí)刻電解、發(fā)電功率;HSOEC、HSOFC為電解模式和發(fā)電模式的電氫轉(zhuǎn)換系數(shù);ηSOEC、ηSOFC分別為電解效率和發(fā)電效率。

  3)儲(chǔ)氫庫模型。儲(chǔ)氫庫作為與RSOC配套的儲(chǔ)存設(shè)備,其實(shí)時(shí)容量可表示為

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 2 RSOC性能衰減模型與通道傳輸能力不確定性模型

  2.1 RSOC性能衰減模型

  ROSC的工作性能與系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)關(guān)聯(lián)密切,集中式電氫耦合系統(tǒng)的容量配置須考慮電池退化、性能衰減帶來的影響,否則可能會(huì)出現(xiàn)電池組頻繁更換或運(yùn)行后期性能退化不滿足需求。RSOC性能衰減主要包括微結(jié)構(gòu)損壞、熱力學(xué)梯度損壞和氧化還原損壞。

  本文通過降解率來衡量電池容量的退化情況,降解率Rdt定義為電池輸出初始電壓在限定時(shí)間范圍內(nèi)發(fā)生的電壓百分比變化。通過能斯特方程確定電池的開路電壓Vt與電池的輸出電壓VR,即可得出降解率,可表示為

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  式中:Vt為RSOC的理想輸出電壓;VR為RSOC的實(shí)際輸出電壓;T為電堆溫度;R、F分別為氣體常數(shù)與法拉第常數(shù);圖片分別為電堆內(nèi)部的氫氣分壓、氧氣分壓、水分壓;λ1、λ2、λ3為RSOC的微觀結(jié)構(gòu)、熱力學(xué)和氧化還原3種影響因素的退化系數(shù)。

  3種影響因素中,微觀結(jié)構(gòu)損壞在一定時(shí)間范圍內(nèi)可以通過RSOC的電解與發(fā)電2種工作模式循環(huán)來減輕其影響,微觀結(jié)構(gòu)損壞系數(shù)λ1可表示為

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  式中:σ1、σ2為折損系數(shù);TRSOC為2種工作模式的時(shí)間差;T0為微觀結(jié)構(gòu)退化可逆時(shí)間上限。

  熱力退化系數(shù)λ2在熱控制穩(wěn)定的情況下視為常數(shù)。氧化還原系數(shù)λ3主要表現(xiàn)在與運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)有關(guān)的電壓損耗,可表示為

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  式中:σ3為活化過電壓退化系數(shù);σ4為歐姆過電壓退化系數(shù);σ5為濃度過電壓退化系數(shù)。

  2.2 輸電通道可用傳輸能力概率模型

  特高壓直流輸電通道的傳輸能力既受線路本身承載力約束,還受聯(lián)絡(luò)線兩端電網(wǎng)發(fā)用電情況調(diào)控,上級(jí)機(jī)構(gòu)由此制定送電計(jì)劃作為下級(jí)發(fā)電廠的輸出邊界。送電計(jì)劃中的可用傳輸能力對(duì)單個(gè)發(fā)電廠而言具有較強(qiáng)的不確定性,其對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度與容量配置均有較大影響,所以如何對(duì)輸電通道傳輸容量不確定性進(jìn)行量化亟待解決。

  由于輸電通道可用傳輸能力變化規(guī)律性較弱,且關(guān)于其概率分布的研究較少,要對(duì)其不確定性進(jìn)行量化,首先需要判斷其概率分布類型。在具有樣本數(shù)據(jù)較少的情況下,采取自展抽樣對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)充,通過100000次抽樣結(jié)果得出通道可用傳輸能力近似滿足正態(tài)分布,概率密度函數(shù)表示為

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  式中:μr為輸電通道傳輸能力平均值,取11.1;σr為輸電通道傳輸能力的標(biāo)準(zhǔn)差,取2.2。

  基于式(12)中參數(shù),采用均勻性和每維獨(dú)立性較好的拉丁超立方法進(jìn)行5層抽樣,得到輸電通道可用傳輸能力一年的分布情況,如圖2所示。通過對(duì)抽樣結(jié)果分場(chǎng)景進(jìn)行聚類,即可得到集中式電氫耦合系統(tǒng)可用傳輸能力曲線(即消納能力曲線),將其作為系統(tǒng)等效電負(fù)荷進(jìn)行優(yōu)化配置。

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圖2 通道可用傳輸能力抽樣結(jié)果

Fig.2 Sampling results of channel available transmission capacity

  3 電氫耦合系統(tǒng)雙層優(yōu)化配置模型

  3.1 上層優(yōu)化模型

  集中式電氫耦合系統(tǒng)面向大型新能源發(fā)電廠的電氫設(shè)備配置,上層模型的決策變量為所求RSOC和儲(chǔ)氫庫的容量。

  1)目標(biāo)函數(shù)。上層模型以系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)期內(nèi)最大化收益為目標(biāo),目標(biāo)函數(shù)可概括為

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  3.2 下層優(yōu)化模型

  下層優(yōu)化模型是根據(jù)上層優(yōu)化模型確定的設(shè)備容量,優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)發(fā)電和儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)行情況。

  1)目標(biāo)函數(shù)。下層目標(biāo)函數(shù)為最小化系統(tǒng)綜合成本,表示為

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  2)約束條件包括等式約束和不等式約束,等式約束包括電能、氫能與熱能供需平衡約束,表示為

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  式中:PPWG為棄風(fēng)棄光功率;PELOAD為電負(fù)荷功率;PSOEC為RSOC電解功率;PNG為新能源發(fā)電功率;PSOFC為RSOC發(fā)電功率;圖片為RSOC產(chǎn)氫功率;圖片為RSCO耗氫功率;圖片為儲(chǔ)氫庫充/放氫功率;HRSOC為RSOC產(chǎn)熱量;HR余熱回收量;HG為系統(tǒng)散熱量。

  不等式約束為設(shè)備運(yùn)行約束,其中RSOC功率約束為

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  3.3 算法求解

  采用粒子群算法對(duì)上層配置模型進(jìn)行求解,通過調(diào)用Cplex求解器求解下層優(yōu)化運(yùn)行問題。上層向下層傳遞設(shè)備容量,下層以成本最低為目標(biāo)優(yōu)化設(shè)備每小時(shí)的出力情況,并向上層傳遞運(yùn)行狀況、降解率等信息以計(jì)算收益,下層以降解率超過40%為邊界條件確定系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)年限。雙層優(yōu)化配置模型的部分參數(shù)見表1。求解流程圖如圖3所示。

表1 算法相關(guān)參數(shù)

Table 1 Algorithm related parameters

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圖3 算法流程圖

Fig.3 Algorithm flowchart

  4 算例分析

  4.1 基本信息

  以新疆某可再生能源發(fā)電廠為規(guī)劃對(duì)象,其中風(fēng)力發(fā)電由25臺(tái)風(fēng)力異步發(fā)電機(jī)組成,總?cè)萘繛?0 MW;光伏陣列太陽能電池組件總功率為50 MW。系統(tǒng)主要環(huán)節(jié)經(jīng)濟(jì)參數(shù)見表2。氣象數(shù)據(jù)使用新能源行業(yè)常用商業(yè)軟件Meteonorm數(shù)據(jù)庫中新疆地區(qū)近年氣象數(shù)據(jù),通過K-means聚類算法將其分為3個(gè)典型日進(jìn)行算例計(jì)算,圖4為典型日系統(tǒng)逐時(shí)出力曲線。

表2 主要環(huán)節(jié)價(jià)格

Table 2 Prices of main links

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圖4 典型日風(fēng)光出力曲線

Fig.4 Typical daily wind power photoelectric output curve

 4.2 方案對(duì)比

  為了驗(yàn)證本文所提模型與方法的優(yōu)越性,設(shè)置4種運(yùn)行方案進(jìn)行對(duì)比分析。1)配置蓄電池,壽命設(shè)為4年,結(jié)合國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程實(shí)際裝機(jī)配比進(jìn)行配置。2)配置堿性電解槽和儲(chǔ)氫庫,電解槽壽命設(shè)為8年。3)配置RSOC和儲(chǔ)氫庫,考慮壽命衰減計(jì)算其壽命(即運(yùn)營(yíng)周期)。4)配置RSOC和儲(chǔ)氫庫,考慮壽命衰減計(jì)算其壽命,同時(shí)加入棄風(fēng)棄光約束以實(shí)現(xiàn)風(fēng)光完全消納。

  基于以上4種方案得到的最優(yōu)配置結(jié)果與迭代過程如圖5所示,相應(yīng)的參數(shù)對(duì)比見表3。

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圖5 方案迭代收斂情況

Fig.5 Iterative convergence of the scheme

表3 4種方案指標(biāo)對(duì)比

Table 3 Comparison of parameters of four schemes

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  通過對(duì)比方案1與其他方案可知,使用傳統(tǒng)蓄電池儲(chǔ)能方案的投資成本最低,但與RSOC相比蓄電池主要存在以下問題。當(dāng)容量配置確定時(shí),蓄電池的充電功率遠(yuǎn)低于RSOC的電解功率,因?yàn)镽SOC可以通過外加電壓的方式提高電解功率,導(dǎo)致蓄電池的消納能力低于RSOC;另外蓄電池還受到本身的容量限制(風(fēng)光充裕時(shí)僅能解決幾小時(shí)的消納問題,且該情況下進(jìn)行放電調(diào)控困難),存在即使功率滿足需求,但存儲(chǔ)容量達(dá)到上限無法消納的情況,而RSOC外加的儲(chǔ)氫庫(氫儲(chǔ)能密度足夠大,能夠具備幾天的調(diào)控周期)能夠避免這種現(xiàn)象。由于以上原因,導(dǎo)致方案1的棄風(fēng)棄光量較大,年收益為負(fù)數(shù),未對(duì)其投資回收期進(jìn)行計(jì)算。

  通過對(duì)比方案2和方案3可知,堿性電解槽投資成本遠(yuǎn)低于RSOC,但僅配置電解槽只能實(shí)現(xiàn)單向電制氫,負(fù)荷較高時(shí)無法利用氫能發(fā)電,導(dǎo)致儲(chǔ)氫庫容量增大。雖然方案2節(jié)約了投資成本,降低了棄風(fēng)棄光成本,較方案3總成本降低約60%。但單向轉(zhuǎn)換導(dǎo)致系統(tǒng)缺乏靈活性,并且損失了增發(fā)電量收益與通道利用收益(包含通道利用率提高節(jié)約的輸電成本,以及電壓水平穩(wěn)定使各個(gè)設(shè)備減少的損耗成本),在投資成本大幅降低的情況下投資回收期僅相差5%,所以RSOC相較于電解槽仍有巨大的投資潛力。

  通過對(duì)比方案3與方案4,結(jié)合圖6夏季典型日功率平衡可以看出,方案3因?yàn)榕榔滤俾屎统隽Ψ秶南拗?,不可避免地出現(xiàn)棄風(fēng)棄光現(xiàn)象(棄電量大約為方案4消納電量的7%)。為實(shí)現(xiàn)風(fēng)光完全消納,方案4的配置結(jié)果較方案3增大約20%,但每年可節(jié)省棄風(fēng)棄光成本約400萬,投資回收期僅延長(zhǎng)0.3年。

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圖6 夏季系統(tǒng)功率平衡情況

Fig.6 System power balance in summer

  由以上分析可知,4種方案的經(jīng)濟(jì)性均與棄風(fēng)棄光成本關(guān)系密切,當(dāng)棄風(fēng)棄光懲罰價(jià)格較高時(shí),方案4的經(jīng)濟(jì)性明顯優(yōu)于其他方案,本文在促進(jìn)風(fēng)光消納的背景下,選擇方案4詳細(xì)分析其可行性。

 4.3 系統(tǒng)運(yùn)行情況分析

  方案4典型日的發(fā)電與制氫情況如圖7所示。其中消納能力為聯(lián)絡(luò)線所在電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力的綜合體現(xiàn),即輸電通道允許外送最大功率。消納能力曲線作為調(diào)節(jié)目標(biāo),在發(fā)電能力大于消納能力時(shí)將多余的電能通過電解槽制取氫氣,當(dāng)消納能力較高,僅靠風(fēng)光發(fā)電存在較大缺額時(shí),通過燃料電池將氫能轉(zhuǎn)換成電能。RSOC的加入調(diào)節(jié)了系統(tǒng)原本出力狀態(tài),使出力趨于平穩(wěn),達(dá)到削峰填谷的作用。

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圖7 典型日系統(tǒng)出力與制氫量

Fig.7 Typical daily system output and hydrogen production capacity

  同時(shí)RSOC的加入可以提高系統(tǒng)的能量利用率,通過電-氫轉(zhuǎn)換,將原本的棄風(fēng)、棄光利用起來,降低系統(tǒng)的能量浪費(fèi),提高所屬特高壓輸電通道利用率。圖8為系統(tǒng)一年的棄風(fēng)棄光率與通道利用率變化情況。需要注意的是,方案4的運(yùn)行方式為風(fēng)光完全消納,即加入RSOC后不應(yīng)該存在棄風(fēng)棄光率,但由于電-氫-電轉(zhuǎn)換過程中具有能量損耗,所以圖8中加入RSOC后棄風(fēng)棄光率代表轉(zhuǎn)換過程的能量損耗率。

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圖8 系統(tǒng)棄風(fēng)棄光率與通道利用率

Fig.8 System wind and light rejection rate and channel utilization rate

  假定大型新能源發(fā)電系統(tǒng)在原本的運(yùn)行狀態(tài)下是可行的,即不考慮最初風(fēng)光發(fā)電以及特高壓線路的投資、運(yùn)行等成本,著重關(guān)注加入RSOC后對(duì)系統(tǒng)的改善,來分析其經(jīng)濟(jì)可行性。

  首先從各個(gè)環(huán)節(jié)分析系統(tǒng)的收益與成本。SOEC模式電解水制氫的成本主要來自電力環(huán)節(jié),而在集中式RSOC電氫耦合系統(tǒng)中,電力來自原本無法消納的電能,因此主要考慮設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本,制氫成本大大降低。儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)中,儲(chǔ)運(yùn)方式主要考慮高壓氫氣和液氫2種方式,高壓氫氣主要在系統(tǒng)內(nèi)部的制氫和發(fā)電環(huán)節(jié)使用。而液氫的能量密度在運(yùn)輸方面具有很大優(yōu)勢(shì),但液氫由于初始投資過高和液化成本問題,只有當(dāng)規(guī)模較大時(shí)其運(yùn)輸成本低于氣態(tài)氫。

  從表4可知,系統(tǒng)一年可生產(chǎn)綠氫約523 t,污染物減排量達(dá)7500t,由儲(chǔ)運(yùn)模型得出系統(tǒng)儲(chǔ)氫庫每3天清算一次。須注意圖9中儲(chǔ)藏成本計(jì)算時(shí)的儲(chǔ)藏量遠(yuǎn)不止表2中的氫產(chǎn)量,因?yàn)闅洚a(chǎn)量不包含燃料電池發(fā)電耗氫部分,而儲(chǔ)藏容量要考慮系統(tǒng)的最大氫量,所以計(jì)算儲(chǔ)藏成本時(shí)的容量遠(yuǎn)大于最終剩余的氫產(chǎn)量(約2~3倍),因此儲(chǔ)藏成本較高。

表4 系統(tǒng)年運(yùn)行關(guān)鍵指標(biāo)

Table 4 Key annual operating volumes of the system

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圖9 系統(tǒng)年收益與成本

Fig.9 Annual revenue and cost of the system

  加入RSOC后系統(tǒng)的收益主要為燃料電池增發(fā)電量的收益、余氫售賣收益、燃料電池余熱利用收益以及通道利用收益。其中增發(fā)電量與余熱利用的收益占比較小,主要收入來源是賣氫收益與通道利用收益。通道利用收益單位價(jià)格雖然較低,但其涵蓋系統(tǒng)總發(fā)電量。由圖9可知RSOC的加入給系統(tǒng)每年帶來的凈利潤(rùn)約2700萬元,而RSOC的投資費(fèi)用約22000萬元,系統(tǒng)投資回收周期約8年。由以上分析可以看出基于RSOC的電氫耦合運(yùn)營(yíng)模式在理論上具有可行性,并且年投資效益也有較好的投資前景。

  4.4 靈敏度分析

  1)投資靈敏度分析。以投資回收期作為衡量標(biāo)準(zhǔn),重點(diǎn)分析RSOC購(gòu)置成本、儲(chǔ)運(yùn)成本、收益波動(dòng)(氫氣與增發(fā)電量售賣單價(jià))對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果的影響。當(dāng)3個(gè)環(huán)節(jié)單位價(jià)格分別在±10%、±20%變化時(shí),投資回收期結(jié)果變化如圖10所示。

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圖10 回收期靈敏度對(duì)比

Fig.10 Payback period sensitivity comparison

  由圖10可知,系統(tǒng)收益與回收期呈負(fù)相關(guān),收益升高20%,回收期縮短9.3%。對(duì)回收期最敏感的影響因素為設(shè)備購(gòu)置成本,所以實(shí)現(xiàn)RSOC集中式利用的關(guān)鍵還是要通過燃料電池產(chǎn)業(yè)的材料研發(fā)來降低成本。同時(shí)由于系統(tǒng)氫產(chǎn)量巨大,投資回收期對(duì)氫氣的售價(jià)也較為敏感,若未來的氫能價(jià)格上漲或有政策性售價(jià)補(bǔ)貼,對(duì)RSOC的應(yīng)用推廣也有十分積極的作用。

  2)棄風(fēng)棄光靈敏度分析。由于棄風(fēng)棄光成本對(duì)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性與配置結(jié)果影響較大,并且其具有較大主觀影響因素,通過改變棄風(fēng)棄光懲罰價(jià)格觀察配置結(jié)果的變化,進(jìn)行棄風(fēng)棄光靈敏度分析,結(jié)果如圖11所示。

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圖11 棄風(fēng)棄光懲罰價(jià)格靈敏度對(duì)比

Fig.11 Comparison of price sensitivity for wind and light abandonment penalties

  由圖11可知,隨著懲罰價(jià)格的升高,配置結(jié)果整體呈上升趨勢(shì)。在懲罰價(jià)格為0時(shí),因?yàn)樵O(shè)備購(gòu)置成本較高,通過主動(dòng)棄風(fēng)棄光來降低容量需求提升經(jīng)濟(jì)性,系統(tǒng)配置容量結(jié)果較低。當(dāng)懲罰價(jià)格上升,需要增大容量來避免棄風(fēng)棄光現(xiàn)象,RSOC容量提高至約15 MW時(shí),配置結(jié)果可實(shí)現(xiàn)風(fēng)光全消納,提升懲罰價(jià)格不再影響配置結(jié)果。但配置結(jié)果并不是隨著懲罰價(jià)格的提高而線性增大,因?yàn)殡S著棄風(fēng)棄光量的減少,系統(tǒng)氫產(chǎn)量和發(fā)電量增多,意味著更高的運(yùn)維與儲(chǔ)運(yùn)成本。

 5 結(jié)語

  1)由4種方案對(duì)比結(jié)果可知,從實(shí)際工程運(yùn)行角度來看,傳統(tǒng)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性仍然處于較優(yōu)水平,但若加入棄風(fēng)棄光成本,即以消納新能源為目的,RSOC電氫耦合系統(tǒng)具有明顯優(yōu)勢(shì)。

  2)從系統(tǒng)運(yùn)行情況的詳細(xì)分析可以看出,加入RSOC無論是經(jīng)濟(jì)效益還是對(duì)能效的改善都是十分積極的,并且具有良好的污染物減排效果。

  3)靈敏度分析指出制約電氫耦合系統(tǒng)發(fā)展的主要因素是設(shè)備購(gòu)置成本過高,所以對(duì)燃料電池材料的研發(fā)仍是促進(jìn)行業(yè)發(fā)展的重要途徑。并且棄風(fēng)棄光懲罰價(jià)格對(duì)配置結(jié)果的影響不是線性增大的,在高棄風(fēng)棄光率與高儲(chǔ)運(yùn)成本間須根據(jù)實(shí)際情況作出取舍。

  同時(shí)在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)層面,燃料電池的研究具有積極的政策背景,雖然其暫未規(guī)?;瘧?yīng)用于大型發(fā)電廠,但在分布式系統(tǒng)已有良好的開端。并且隨著相關(guān)技術(shù)的不斷突破,大規(guī)模制、儲(chǔ)、運(yùn)氫的成本會(huì)逐漸下降,本文的研究工作可為未來集中式RSOC電氫耦合系統(tǒng)發(fā)展提供一定借鑒,對(duì)于集中式RSOC如何改善大型發(fā)電廠調(diào)頻、調(diào)峰能力,還有待更深入研究。

  注:本文內(nèi)容呈現(xiàn)略有調(diào)整,如需要請(qǐng)查看原文。


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