公用事业规模 P2H 电站的扩展负荷灵活性:考虑动态热与 HTO 杂质效应的最优生产调度
最优化与控制
2024-01-05 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
在向着清洁与可持续能源系统的转型中,电制氢(P2H)生产的灵活性使得波动可再生能源得以在公用事业规模上接入,并为所连电力系统提供辅助服务。为扩展负荷灵活性从而提升绿氢生产盈利性,本文提出一种由多台碱性电解槽组成的公用事业规模 P2H 电站的最优生产调度方法。与现有工作不同,本工作摒弃保守的恒定稳态约束,首次利用电解槽的动态热与氢穿氧(HTO)杂质交叉过程。如此可优化它们对负载区间与能量转换效率的影响,从而提升 P2H 生产的负荷灵活性。所提出的多物理场感知调度模型被表述为混合整数线性规划(MILP)。它在全面的热力学与质量传递约束下协调电解槽的运行状态切换与负载分配。随后采用一种基于分解的求解方法 SDM-GS-ALM 来解决由数十台电解槽组成的大规模 P2H 电站调度的可扩展性问题。借助实验验证的动态电解槽模型,多达 22 台电解槽的案例研究表明,相较于现有调度方法,所提方法由太阳能或风能供电的 P2H 生产的氢气产出与利润均显著提升。
引用
@article{arxiv.2301.12242,
title = {Extended Load Flexibility of Utility-Scale P2H Plants: Optimal Production Scheduling Considering Dynamic Thermal and HTO Impurity Effects},
author = {Yiwei Qiu and Buxiang Zhou and Tianlei Zang and Yi Zhou and Shi Chen and Ruomei Qi and Jiarong Li and Jin Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.12242},
year = {2024}
}
备注
27 pages, 16 figures