通过跨异构能源市场的多尺度模型预测控制实现电解槽灵活性

绿色氢气通过电解制氢是实现脱碳的关键措施，但由于电力成本高昂，面临着显著的经济挑战。然而，当前的电解槽制氢过程主要依赖于单尺度的次日市场 (DAM) 采购电力，未能充分发挥多尺度电力市场（集成次日市场和实时市场）所提供的经济效益，从而浪费了降低总体成本的机会。为缓解这一技术差距，本研究探讨了一种动态操作策略，使电解槽能够在次日市场和实时市场之间进行战略性导航，以最小化净运营成本。使用滚动时域优化框架进行投标和操作，我们展示了一种策略，即电解槽通过专门的次日市场采购获取主要能源，然后积极参与实时市场以廉价获取补充能源，或在实时市场价格较高时将已采购的次日市场能源以利润出售。在现实市场情景下，我们的分析表明，这一协调的多尺度电力市场参与策略可以显著降低净电力支出，实现绿色氢气生产的接近零或甚至为负的有效电力成本，实际上意味着该操作可以从电力市场的互动中获利。通过将电解槽从简单的价格接受者转变为能够在市场尺度之间进行套利的积极参与者，这一方法为绿色氢气开辟了一条具有吸引力的财务路径，加速其部署的同时也提升了电网灵活性。