Estudio de modelo de planificación de dos niveles de capacidad electrolítica PEM con intercambio de protones en la nueva energía

TENG Yue ,  

ZHAO Qian ,  

ZHANG Hong ,  

GUO Jianhua ,  

YUAN Tiejiang ,  

WANG Zhengyi ,  

摘要

La producción de hidrógeno a partir de la nueva energía es una de las tecnologías clave para alcanzar la "neutralidad de carbono para 2060". Sin embargo, la producción de nueva energía es aleatoria y los costos de inversión y operación para el equipo clave de producción de hidrógeno por intercambio de protones (PEM) son altos, por lo que es importante proporcionar un sistema PEM económico que tenga en cuenta la producción de hidrógeno con potencia aleatoria de la nueva energía. Por ejemplo, para la producción de hidrógeno a partir de la energía eólica, en el primer escenario se presenta un modelo de costos e ingresos para el sistema PEM con volatilidad, en el que los ingresos, el período de recuperación de la inversión y la tasa interna de rendimiento sirven como indicadores económicos para respaldar el análisis económico del sistema; sobre esta base, para el sistema "energía eólica + producción de hidrógeno PEM", se proponen tres modelos de planificación de dos niveles, los modelos superiores tienen como objetivo respectivamente la minimización de los costos totales del sistema PEM durante toda la vida útil, el máximo de ingresos y el máximo de la tasa interna de rendimiento como funciones objetivo, seguido de un esfuerzo por reducir la tasa de rechazo de la energía eólica, y para optimizar el modelo, se utiliza la caja de herramientas del algoritmo genético MATLAB; finalmente, en el ejemplo de una verdadera planta de energía eólica, se confirma la eficacia y viabilidad económica de los modelos de planificación de doble y de producción de hidrógeno con energía eólica.

关键词

hidrógeno de la nueva energía; eficiencia económica en toda la vida útil; PEM intercambio de protones; modelo de planificación de dos niveles

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