1. 华北电力大学动力工程系
2. 河北省低碳高效发电技术重点实验室(华北电力大学)
3. 华北电力大学能源动力与机械工程学院
纸质出版:2025
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李永毅, 王子晗, 张磊, 等. 风-光-氢-燃气轮机一体化氢电耦合系统容量配置优化[J]. 中国电机工程学报, 2025,45(2):489-502.
李永毅, 王子晗, 张磊, et al. 风-光-氢-燃气轮机一体化氢电耦合系统容量配置优化[J]. 2025, 45(2): 489-502.
李永毅, 王子晗, 张磊, 等. 风-光-氢-燃气轮机一体化氢电耦合系统容量配置优化[J]. 中国电机工程学报, 2025,45(2):489-502. DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.232133.
李永毅, 王子晗, 张磊, et al. 风-光-氢-燃气轮机一体化氢电耦合系统容量配置优化[J]. 2025, 45(2): 489-502. DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.232133.
可再生能源的大规模并网给电网的灵活性提出了更高的要求,高可再生能源渗透率下的弃风弃光问题凸显。该文提出一种基于“电-氢”双向耦合的风-光-氢-燃气轮机一体化氢电耦合系统,使用数据驱动方法建立掺氢燃气轮机联合循环部分工况模型,并融合风力发电机、光伏电池板和电解槽的机理模型建立系统全工况模型,构建系统运行调控策略,并建立基于NSGA-O2算法的多目标容量配置优化模型。获得了典型环境参数和负荷需求下以年利润最大、CO
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排放量最低为目标的Pareto最优解集。结果表明:CO
排放量可降低至396 g/(kW·h),缺电率最低为0.004 5,弃电率最低为0.010 5;相比于光伏,提高风电装机容量更有利于降低CO
排放,在风电装机容量达到72.89 MW时,CO
排放量达到最低的94.83万t/年;追求低CO
排放将导致经济效益恶化,而过度追求经济效益则不利于系统供电的可靠性,经济效益最高的配置方案年利润为3 586万元,功率供应缺失率达到0.104 9。提出的风-光-氢-燃气轮机一体化系统,可有效消纳可再生能源,降低CO
排放,提高供电可靠性。
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