Estrategia de programación optimizada de doble capa para electrolizadores híbridos de producción de hidrógeno eólico-solar

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摘要

La tecnología de producción y almacenamiento de hidrógeno mediante electrólisis acoplada a la energía eólica y solar es una vía importante para integrar las energías renovables con el hidrógeno, mostrando un gran potencial en la transición energética. Sin embargo, en estaciones de producción de hidrógeno a gran escala conectadas a la red, existe un problema de distribución desigual de potencia y una consideración insuficiente de las diferencias en las características de respuesta entre los electrolizadores alcalinos y de membrana de intercambio protónico. Basado en esto, se propone una estrategia de programación optimizada de doble capa para electrolizadores híbridos de producción de hidrógeno eólico-solar. Primero, con el objetivo de maximizar los beneficios netos del sistema, se utiliza una estrategia de optimización multinivel de distribución de potencia en el sistema de producción de hidrógeno eólico-solar; luego, considerando las diferencias en la eficiencia de producción de hidrógeno y las características de respuesta dinámica de cada unidad de electrolizadores alcalinos y de membrana de intercambio protónico, se realiza la asignación y programación optimizada de un clúster de electrolizadores híbridos alcalinos-membrana de intercambio protónico. Los resultados muestran que, sobre la base de la estrategia de optimización de doble capa, la proporción de energía renovable inyectada a la red en el sistema híbrido eólico-solar se acerca mucho al valor establecido del 40%, y la tasa de energía abandonada después de la optimización es del 1.89%, lo que reduce significativamente la tasa de pérdida de viento y solar, aplicando plenamente las características de operación de los electrolizadores alcalinos y de membrana de intercambio protónico, logrando una plena utilización de las energías renovables variables y mejorando la estabilidad y seguridad de la operación del sistema de producción de hidrógeno.

关键词

Electrolizadores híbridos;programación optimizada;características de operación;distribución de potencia

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