Производство водорода из новой энергии является одной из ключевых технологий для достижения "углеродной нейтрализации к 2060 году". Однако производство новой энергии имеет случайный характер, и инвестиционные и эксплуатационные затраты на ключевое оборудование для производства водорода с обменом протонов (PEM) высоки, поэтому обеспечение экономичности PEM системы, учитывающей систему производства водорода с переменной мощностью новой энергии, имеет важное значение. Например, для производства водорода с использованием ветровой энергии в первом сценарии представляется модель затрат и доходов PEM системы с учетом случайной волатильности, в которой выручка, срок окупаемости и внутренняя норма доходности служат экономическими индикаторами для поддержки анализа экономической эффективности системы; на основе этого для системы "ветроэнергия + PEM производство водорода" предлагается три двухуровневые модели планирования, верхние модели, соответственно, принимают минимизацию общих затрат PEM системы на протяжении всего срока службы, максимальную выручку и максимальную внутреннюю норму доходности в качестве целевых функций, за которыми следует стремление к снижению степени отказа ветряной энергии, и для оптимизации модели используется инструментарий генетических алгоритмов MATLAB; наконец, на примере определенной ветровой электростанции подтверждается эффективность и экономичность предложенных моделей двойного планирования и производства водорода с использованием ветра.
关键词
водород из новой энергии; экономическая эффективность на протяжении всего срока службы; PEM обмен протонами; двухуровневая модель планирования