主动配电网中基于统一运行模型的电制氢(P2H)模块组合选型与优化规划

电制氢(power-to-hydrogen,P2H)技术由于兼顾能量转换能力与灵活性,近年来成为解决主动配电网内可再生能源消纳问题的一种备受关注的解决方案。考虑3种P2H主流技术:碱性电解(alkaline electrolysis cell,AEC)、质子交换膜电解(proton exchange membrane electrolysis cell,PEMEC)以及固体氧化物电解(solid oxide electrolysis cell,SOEC)在成本、灵活性、效率3方面的固有差异,建立包括启停、产出及功率模型的P2H模块统一运行模型。在此基础上建立主动配电网中P2H模块的优化规划模型,对P2H模块的选型、选址、定容进行决策。通过标准配电网算例进行仿真分析,得到在富余光伏、风电2种典型场景下P2H模块的优化规划结果,验证投资P2H模块可有效提升主动配电网经济效益。进一步结合设备投资、购电成本及售氢收益等关键经济性指标,得出P2H模块在电力系统中的2种典型运行工况(满载运行工与变负载运行工况)设备组合选型的规律,进一步通过运行分析验证组合选型的重要性,为P2H在电力系统中的选型和规划提供理论参考。