【Цель】 В процессе работы электролизера существуют проблемы адаптации к колебаниям мощности новых источников энергии и механизмам запуска/остановки, а модели распределения мощности на длительных временных интервалах не могут точно описать его динамические характеристики, что влияет на точность планирования мощности системы водородной генерации. 【Метод】 Исследуется гибридная система производства водорода на основе щелочного (ALK) и протонно-обменного мембранного (PEM) электролизеров, предлагается метод планирования мощности гибридной системы с минутным временным масштабом. Во-первых, разработана модель управления запуском/остановкой электролизеров с минутным масштабом для точного описания состояния работы двух типов электролизеров; во-вторых, учитывая плохую адаптацию щелочных электролизеров к колебаниям и длительное время запуска/остановки, разработана стратегия распределения мощности с приоритетом обеспечения стабильной работы ALK; в-третьих, проводится многокритериальная оптимизация планирования мощности гибридной системы с использованием расширенного алгоритма ограничения ε для поиска множества решений Парето. 【Результаты】 Результаты моделирования показали: при установленной мощности ветра и солнечных установок по 20 МВт и суммарных инвестиционных затратах системы в 25 млн юаней, предложенная модель с минутным масштабом увеличивает среднесуточное производство водорода на 14,7% по сравнению с традиционной 15-минутной моделью, снижает себестоимость производства водорода на 7,5%, а уровень сброса электроэнергии сокращается на 63,6%. Кроме того, при точности диспетчеризации в 1 минуту соотношение ALK/PEM постепенно оптимизируется с инвестициями: при вложениях меньше 25 млн юаней доля ALK превышает 90%, при инвестициях свыше 30 млн юаней доля инвестиций в PEM достигает 19,4%, в то время как при 15-минутном масштабе и инвестициях 20 млн юаней отношение ALK/PEM достигает 4:1, что приводит к преждевременному увеличению доли PEM, что не соответствует инженерным реалиям и снижает производственные показатели, показывая, что диспетчеризация на больших временных масштабах может привести к несоответствию мощности.

электролизер; гибридное производство водорода; многокритериальная оптимизация; оптимизация распределения мощности; возобновляемые источники энергии