氢能的对冲：绿色氢生产商不确定性下的规划与合同
最优化与控制
2025-11-18 v3
摘要
利用可再生电力进行的水电解生产绿色氢被视为全球经济体系去碳化的关键环节，但由于行业发展滞后于预期，个别项目面临被认为的财务风险。这种风险源于多种不确定性因素，包括未来氢气需求、可变可再生能源以及波动的能源市场价格。尽管这些不确定性相互作用复杂，然而氢项目的分析往往采用简化建模，常常忽略不确定性和/或典型用于重型电力消费者的能源对冲实践。本研究定义了一套规划方法（规划政策），以比较不同建模方法的有效性。我们提出了一种以市场为导向的两阶段随机规划模型，代表供应通过氢质量购买协议（Hydrogen Purchase Agreement， HPA）向工业客户供应氢气的氢生产商。该模型可用于获取设备规模决策，以及使用电力购买协议（PPA）和电力期货进行能源对冲决策。我们发现，对于某些类型的文件协议，若未采用随机建模，将导致在相同项目情景压力测试下，生产成本高出约30%。这可能导致开发商错误地将某些项目视为不可行，因而被弃选。结果还表明，文件协议的体积义务在限制需求不确定性方面至关重要。
引用
@article{arxiv.2407.21574,
title = {Hedging Hydrogen: Planning and Contracting Under Uncertainty for a Green Hydrogen Producer},
author = {Owen Palmer and Hugo Radet and Simon Camal and Jalal Kazempour and Robin Girard},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.21574},
year = {2025}
}