考虑沼气发电与新型热力循环的农村“化学-热-电”耦合系统低碳调度模型

唐爱红; 王庆铭; 周淼; 王文浩; 刘俊

doi:10.13334/j.0258-8013.pcsee.240273

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考虑沼气发电与新型热力循环的农村“化学-热-电”耦合系统低碳调度模型

面向双碳目标的低碳气体燃料热力发电理论与技术 | 更新时间：2026-01-08

- 考虑沼气发电与新型热力循环的农村“化学-热-电”耦合系统低碳调度模型
- 考虑沼气发电与新型热力循环的农村“化学-热-电”耦合系统低碳调度模型
- 中国电机工程学报 2025年45卷第5期页码：1847-1860
- 作者机构：
  
  1. 武汉理工大学自动化学院
  2. 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  湖北省重点研发计划项目(2023BAB111);国网湖北省电力有限公司科技项目(B31532232975)~~
- DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.240273
  中图分类号： TM73
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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唐爱红, 王庆铭, 周淼, 等. 考虑沼气发电与新型热力循环的农村“化学-热-电”耦合系统低碳调度模型[J]. 中国电机工程学报, 2025,45(5):1847-1860.

唐爱红, 王庆铭, 周淼, et al. 考虑沼气发电与新型热力循环的农村“化学-热-电”耦合系统低碳调度模型[J]. 2025, 45(5): 1847-1860.
唐爱红, 王庆铭, 周淼, 等. 考虑沼气发电与新型热力循环的农村“化学-热-电”耦合系统低碳调度模型[J]. 中国电机工程学报, 2025,45(5):1847-1860. DOI： 10.13334/j.0258-8013.pcsee.240273.

唐爱红, 王庆铭, 周淼, et al. 考虑沼气发电与新型热力循环的农村“化学-热-电”耦合系统低碳调度模型[J]. 2025, 45(5): 1847-1860. DOI： 10.13334/j.0258-8013.pcsee.240273.

摘要

随着“双碳”目标的逐步推进，新能源技术不断取得突破，沼气发电参与的热-电系统在农村能源结构优化中所占比重逐渐加大，开展沼气发电系统参与热电调度的研究极其迫切。该文首先基于沼气发电特性，建立农村“化学-热-电”耦合系统，并论证该系统的可行性与重要性；其次，在所建立的系统中采用新型热力循环系统，通过建立考虑虚拟储能的热网动态模型，实现热能的跨时段转移；然后，基于沼气从产生到发电的全过程，提出一种“沼气-热-电”联储联供单元，实现系统中化学能、热能和电能的有效整合，最大化全系统的能源利用效率。最后，该模型以51节点系统为例进行实证分析，结果表明，该文所提“化学-热-电”耦合系统不仅能够弥补风光出力不确定的弊端，还通过整合多种能源形式，显著降低了系统的碳排放，展示了其在现代农村能源结构中的环保和经济双重优势。

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