面向配电网低成本能源脱碳的氢能与电池储能技术
系统与控制
2022-02-08 v1 系统与控制
摘要
深度能源脱碳离不开高比例可再生能源渗透。在更高可再生能源渗透率下，太阳能光伏（PV）发电的波动性与间歇特性会引发现有化石燃料发电的爬坡问题，需要更长期的储能以提升电网运行可靠性。质子交换膜电解槽可生产 H2 并作为公用事业可控负荷。所产 H2 可储存并再转为电力，或与天然气混合，或用作交通燃料，或用作化工原料。本文从配电网运营商视角出发，在标准 IEEE 33 节点配电网上运行分布式能源，考虑技术与物理约束，以总投资与运行成本最小为目标。考虑了非常高 PV 渗透率下的不同案例，以展示利用 H2 能源实现净零排放能源生产的挑战与路径。给出了公用事业 PV 成本与电解槽资本成本对以 生产 H2 的敏感性分析，表明该配电网可生产 100% 可再生电力，且在保守成本估计下到 2050 年、在加速成本下降下到 2030 年可同价生产 H2。
引用
@article{arxiv.2202.02711,
title = {Hydrogen and Battery Storage Technologies for Low Cost Energy Decarbonization in Distribution Networks},
author = {Hamed Haggi and Paul Brooker and Wei Sun and James M. Fenton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.02711},
year = {2022}
}