绿色制氢厂：面向风电制氢储能与发电集成的优化控制策略
系统与控制
2021-08-03 v1 系统与控制
最优化与控制
摘要
风能和太阳能等可再生能源的间歇性导致能源供应可预测性降低，可能引起电网中的失配。为此，制氢与储氢可通过增强系统灵活性提供解决方案。储存的氢气可再转化为电力，或用作工业原料、建筑供暖及车辆燃料。本研究考察由可再生能源发电与储氢组成的综合能源系统运行的优化策略。利用马尔可夫决策过程理论，我们构建用于逐日决策的优化策略：将多少能量以氢形式储存、从电力市场购买或向其出售，以及将多少氢气作为燃气出售。我们特别侧重实际场景，如具合同约束的购电协议、变化的电价、不同分销渠道、绿色氢承购协议以及氢市场价格不确定性。我们在荷兰北部（欧洲首个氢能谷正在形成之地）的背景下进行了大量实验与分析。结果表明，引入储氢单元和竞争性氢市场价格可实现高达 51% 的运营收益大幅增长。这相当于一台 4.5 MW 风力机每年增收 126,000 欧元。此外，我们的结果表明氢承购协议对保持能源转型步入正轨至关重要。
引用
@article{arxiv.2108.00530,
title = {Green Hydrogen Plant: Optimal control strategies for integrated hydrogen storage and power generation with wind energy},
author = {Arjen T. Veenstra and Albert H. Schrotenboer and Michiel A. J. Uit het Broek and Evrim Ursavas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.00530},
year = {2021}
}
备注
27 pages