新しいエネルギー電気製水素は、「2060年における炭素中和」を実現するための重要な技術の一つです。しかし、新しいエネルギー出力にはランダム性があり、さらに重要な装置である質子交換膜（PEM）電解槽の投資コストと運転コストが高いため、出力電力のランダム性を考慮しつつ、新エネルギー発電所の捨て電率と製水素システムの経済性を両立させるためのPEM製水素システムは重要です。風力製水素を例にとって、まず、ランダムな波の入力に対するPEM電気製水素システムの寿命全体コストと収入モデルを提案し、総収入、投資回収期、内部収益率を評価指標として経済分析を支援します。これに基づいて、「風力+PEM電気製水素」システムに対して、3つの二層最適化モデルを提案します。上位モデルは、PEM電気製水素システムの全寿命コストを最小限に抑えるか、総収入を最大化するか、内部収益率を最大化するかを目標関数とし、下位の最適化目標は風力発電所の捨て電率を最小限にすることです。そして、MATLAB遺伝的アルゴリズムツールボックスを使用して最適化モデルを解決します。最後に、実際の風力発電所を例に取り、提案された二層最適化モデルと風力製水素の有効性と経済的実現可能性を検証します。

新エネルギー電気製水素;全寿命経済性;質子交換膜電解槽;二層最適化