Foi construído um modelo de regulação profunda de armazenamento de hidrogênio (menos de 30% da capacidade nominal) acoplando uma unidade de ciclo combinado a turbina a gás (GTCC) com uma célula de eletrólise de óxido sólido (SOEC), demonstrando a viabilidade do ajuste eficiente dos recursos elétricos e térmicos dentro do sistema para a absorção de energias renováveis via armazenamento de hidrogênio. Por meio de aprendizado de máquina, prevê-se a potência variável do GTCC, utilizando um modelo de caldeira de recuperação de calor para calcular parâmetros de vapor, combinado com um modelo termoquímico SOEC para calcular o consumo elétrico e térmico na produção de hidrogênio. Os resultados indicam que a tensão de eletrólise do SOEC e a quantidade de hidrogênio respondem rapidamente às variações na energia de entrada, e a inércia térmica da geração de hidrogênio mantém a diferença de temperatura estável entre 25 e 27°C; quando a profundidade da regulação (relação entre absorção de energia renovável e capacidade nominal) aumenta de 50% para 100%, a eficiência geral do sistema de armazenamento e regulação sobe de 47,8% para 55,3%; a absorção de renováveis pelo sistema GTCC-SOEC reduz o consumo total de energia para a produção de hidrogênio de 6,7 kJ/m³ para 5,8 kJ/m³, com uma redução de 13,4%; o consumo térmico do SOEC é cerca de 80% do consumo elétrico para produção de hidrogênio, e a eficiência do sistema de eletrólise acoplado é apenas 3,15% a 3,34% inferior à eficiência de geração GTCC isolada para regulação; a cada aumento de 1% na profundidade da regulação, a produção de hidrogênio pode aumentar cerca de 0,1 t/h, e as emissões de CO₂ da combustão de gás natural podem diminuir 0,64 t/h. Considerando os custos de armazenamento e o impacto do clima, com operação diária de 8 horas, quando o período de pico de vento e solar aumenta de 0 para 1,5 horas, a proporção de mistura de hidrogênio aumenta para 30%, e a eficiência média do ciclo de armazenamento-liberação de hidrogênio sobe de 56,7% para 62,5%; quando o tempo diário de energia renovável conectada à rede alcança 2,5 horas, a eficiência média do ciclo armazenamento-liberação pode atingir 67,1%; quando a proporção de subsídio à regulação de carga por armazenamento e o preço da eletricidade é inferior a 0,2, a taxa de retorno do custo apresenta uma tendência de queda seguida de aumento com o aumento da proporção de energia armazenada em relação à fornecida à rede, e quando essa proporção é superior a 0,2, a taxa de retorno do custo aumenta continuamente.

geração em ciclo combinado; caldeira de recuperação de calor; regulação profunda; eletrólito de óxido sólido; modelagem dinâmica