Построена модель глубокой балансировки нагрузки хранения водорода (менее 30% номинальной мощности) для газотурбинной комбинированной установки (GTCC), связанной с твердооксидным электролизером (SOEC). Подтверждена возможность эффективного согласования электротермических ресурсов внутри системы для интеграции возобновляемых источников энергии с помощью водородного хранения. С помощью машинного обучения прогнозируется мощность генерации GTCC при изменяющихся условиях работы, рассчитываются параметры пара с использованием модели котла утилизации тепла, а также расчет электро- и тепловых затрат на производство водорода на основе теплохимической модели SOEC. Результаты показывают, что напряжение электролиза SOEC и количество водорода быстро реагируют на изменения входной электроэнергии, тепловая инерция генерации водорода поддерживает разницу температур в пределах 25–27°C; при увеличении глубины балансировки (доля возобновляемой энергии от номинальной мощности) с 50% до 100% общая эффективность системы хранения и балансировки повышается с 47.8% до 55.3%; интеграция возобновляемых источников в GTCC-SOEC снижает общие энергетические затраты на производство водорода с 6.7 до 5.8 кДж/м³, снижая их на 13.4%; тепловые затраты SOEC составляют около 80% от электроэнергетических затрат на производство водорода, а эффективность связанной водородной системы на 3.15%–3.34% ниже эффективности отдельного балансировочного генератора GTCC; с увеличением глубины балансировки на 1% производство водорода увеличивается примерно на 0.1 т/ч, а выбросы CO₂ от сжигания природного газа сокращаются на 0.64 т/ч. С учётом стоимости хранения и погодных условий, при работе установки 8 часов в сутки, когда время максимальной генерации ветра и солнца увеличивается от 0 до 1.5 часов, объем смешивания водорода возрастает до 30%, а средняя эффективность циклов хранения-выделения водорода увеличивается с базового значения 56.7% до 62.5%; при ежедневном времени выхода возобновляемой энергии в сеть до 2.5 часов средняя эффективность цикла хранения водорода достигает 67.1%; при отношении субсидий на балансировку к цене электроэнергии менее 0.2 рентабельность затрат сначала снижается, а затем возрастает с увеличением отношения энергии хранения к энергии в сети, а при отношении выше 0.2 рентабельность затрат непрерывно растет.

комбинированное циклогенерирование; котел утилизации тепла; глубокая балансировка нагрузки; твердооксидный электролизер; динамическое моделирование