摘要：青藏高原廣大邊遠(yuǎn)地區(qū)受地理限制和氣候因素影響，能源供給問題長期無法有效解決。考慮到當(dāng)?shù)貧夂蚋吆?、光照充裕、?fù)荷分散等特點(diǎn)，結(jié)合氫能無污染、零碳排、高熱值的優(yōu)點(diǎn)，提出了光伏儲(chǔ)氫獨(dú)立供能系統(tǒng)的基本架構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)高寒條件下熱電負(fù)荷的綜合供應(yīng)。并建立了含電解槽、儲(chǔ)氫罐、燃料電池的儲(chǔ)氫系統(tǒng)熱電聯(lián)供模型，充分挖掘儲(chǔ)氫系統(tǒng)熱電聯(lián)儲(chǔ)聯(lián)供潛力。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出了光伏儲(chǔ)氫獨(dú)立供能系統(tǒng)的容量配置模型和優(yōu)化方法，并通過算例對(duì)比分析了光伏儲(chǔ)氫獨(dú)立供能系統(tǒng)與現(xiàn)有的光伏蓄電池獨(dú)立供能系統(tǒng)的性能差異。仿真結(jié)果驗(yàn)證了本文所提光伏儲(chǔ)氫獨(dú)立供能系統(tǒng)方案的可行性。研究成果有望為青藏高原邊遠(yuǎn)地區(qū)分布式清潔供能提供新的思路和方法。
結(jié)論：本文針對(duì)青藏高原邊遠(yuǎn)地區(qū)清潔用能需求，提出了光伏儲(chǔ)氫獨(dú)立供能系統(tǒng)的基本架構(gòu)，建立了儲(chǔ)氫系統(tǒng)的熱電聯(lián)供模型。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了考慮熱電聯(lián)供的光伏儲(chǔ)氫獨(dú)立供能系統(tǒng)容量優(yōu)化配置模型。結(jié)合青海邊遠(yuǎn)農(nóng)牧區(qū)實(shí)際光伏、負(fù)荷數(shù)據(jù)，開展了算例仿真和分析。結(jié)果表明，通過充分利用儲(chǔ)氫系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱能，光伏儲(chǔ)氫獨(dú)立供能系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的光伏蓄電池系統(tǒng)，可有效降低農(nóng)牧區(qū)清潔供能成本。其相對(duì)經(jīng)濟(jì)效益在熱電負(fù)荷比約1.3時(shí)達(dá)到最佳，總成本約為光伏蓄電池系統(tǒng)的87%，并且相對(duì)效益隨新能源成本下降而提升。本文的研究工作對(duì)青藏高原邊遠(yuǎn)地區(qū)基于清潔能源獨(dú)立供能的系統(tǒng)建設(shè)提供了新的思路。
引文信息
熊宇峰, 司楊, 鄭天文, 等. 考慮熱電綜合利用的光伏儲(chǔ)氫獨(dú)立供能系統(tǒng)容量優(yōu)化配置[J]. 中國電力, 2020, 53(10): 66-73.
XIONG Yufeng, SI Yang, ZHENG Tianwen, et al. Optimal capacity configuration of solar-hydrogen independent power-supply system considering electricity-heat comprehensive utilization[J]. Electric Power, 2020, 53(10): 66-73.
