可再生能源电解水制氢系统规划优化与生产模拟

可再生能源电解水制备所得的氢气,可助力部分难以实现电气化替代的部门深度脱碳,并推动不同部门和能源网络之间形成协同效应.系统配置与生产运行方案的优化是降低绿氢制取成本、提升其经济竞争力的关键.本文提出了一种可再生能源电解水制氢系统规划优化与生产模拟模型,深入分析风电/光伏、电化学储能等关键设备以及电解槽的容量配比、电价水平等关键因素对氢气平准化成本的影响机理,并结合西北、东南 2 个代表性地区开展典型案例研究.研究结果表明,用电成本是影响绿氢经济性的主要因素,绿氢项目向新能源富集地区聚集,在少数优质资源地的绿氢制取成本已降至 20 元/kg左右.若未来电价水平与当前基本持平,绿氢项目运行模式将逐...

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Published in中国电力 Vol. 57; no. 4; pp. 52 - 60
Main Authors 张丝钰, 张宁, 代红才, 冯长有, 周专, 朱克平
Format Magazine Article
LanguageChinese
Published 国网能源研究院有限公司,北京 102209%国家电力调度控制中心,北京 100031%国网新疆电力有限公司,新疆乌鲁木齐 830063%国网浙江电力有限公司,浙江杭州 310008 01.04.2024
Subjects
green hydrogen
规划优化
electrolyser
energy storage
电解槽
平准化成本
plan and optimization
绿氢
water electrolysis
levelized cost
电解水
储能
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ISSN1004-9649
DOI10.11930/j.issn.1004-9649.202306045

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Summary:可再生能源电解水制备所得的氢气,可助力部分难以实现电气化替代的部门深度脱碳,并推动不同部门和能源网络之间形成协同效应.系统配置与生产运行方案的优化是降低绿氢制取成本、提升其经济竞争力的关键.本文提出了一种可再生能源电解水制氢系统规划优化与生产模拟模型,深入分析风电/光伏、电化学储能等关键设备以及电解槽的容量配比、电价水平等关键因素对氢气平准化成本的影响机理,并结合西北、东南 2 个代表性地区开展典型案例研究.研究结果表明,用电成本是影响绿氢经济性的主要因素,绿氢项目向新能源富集地区聚集,在少数优质资源地的绿氢制取成本已降至 20 元/kg左右.若未来电价水平与当前基本持平,绿氢项目运行模式将逐步由并网向将电网作为备用的模式转变.研究结论可为绿氢项目的规划建设提供理论指导与重要参考.
ISSN:1004-9649
DOI:10.11930/j.issn.1004-9649.202306045