电氢耦合综合能源系统:韧性量化与多目标优化
黄敬智1
肖宁2
黄夏楠3
林长锥3
胡臻达3
刘林3
吴念远1
字政宇1
林健1
谢珊1
景锐4
赵英汝1
1.厦门大学能源学院,福建厦门 3611002.厦门大学能源学院,福建厦门 361100;国家电力投资集团有限公司,北京 1000333.国家电网福建省电力有限公司经济技术研究院,福建 福州 3500114.厦门大学能源学院,福建厦门 361100;厦门大学深圳研究院,广东 深圳 518051
摘要：近年来,为提升能源系统韧性,电氢耦合综合能源系统的相关研究逐渐受到关注.提出了一种高时间分辨率(小时级)的能源系统韧性量化评价方法,并构建了一个自下而上的多目标优化模型,规划电氢耦合综合能源系统方案,旨在应对能源系统三难困境(经济-环境-韧性),评估电氢耦合技术在综合能源系统中的应用效益.以中国东南沿海某工业园区为案例,将文中提出的方法与模型应用于该园区的能源系统,根据极端事件对能源系统的干扰规律,在4种碳排放限制情景下进行多目标优化,以确定各情景下的最优方案.案例研究结果表明,由于目前电氢耦合技术应用成本较高,只有在对能源系统环境性和韧性均有要求下,电氢耦合技术应用才具有较大的价值.随着碳排放约束加强,经济性目标函数的净现值成本从全局情景的4.48×1010元上升至强碳排放限制情景的4.74×1010元,增长了 5.80％.韧性指标则从5 061.62 MWh下降至4 184.01 MWh,减少了 21％,电氢耦合显著提升了系统的环境性与韧性.最优化方案表明,氢储能不仅是跨季节长期储能的有效解决方案,其在短期储能中的独特优势同样值得关注.最后,将提出的韧性量化评价新方法与前人方法进行对比,可使优化方案净现值提高0.9％,系统最低供能水平提高5.19％,系统恢复能力提高12.57％.
关键词：电氢耦合综合能源系统极端天气韧性量化多目标优化
分类号：TQ53(煤化学及煤的加工利用)TK114(热能、热力工程)
资助基金：国家自然科学基金(52306027)
论文发表日期：2024-12-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 147-160 )
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