沙戈荒新能源大基地煤电掺烧绿氢降碳系统配置方案研究

陈文琦; 黄玉磊; 周秦; 林祥东; 张俊春; 薄煜; 李文凯; 黄大岸; 张伊甸; 高群翔; 张晨昕

doi:10.19666/j.rlfd.202505082

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沙戈荒新能源大基地煤电掺烧绿氢降碳系统配置方案研究

绿氢绿氨多能协同优化 | 更新时间：2025-11-03

- 沙戈荒新能源大基地煤电掺烧绿氢降碳系统配置方案研究
- Configuration scheme for a decarbonization system via green hydrogen co-firing in coal-fired power plant at large desert, gobi, and wasteland power base
- 热力发电 2025年第8期页码：95-103
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  中国能源建设股份有限公司重点研发项目(CEEC2023-ZDYF-02)~~
- DOI：10.19666/j.rlfd.202505082
  中图分类号：
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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陈文琦, 黄玉磊, 周秦, 等. 沙戈荒新能源大基地煤电掺烧绿氢降碳系统配置方案研究[J]. 热力发电, 2025,(8):95-103.

Configuration scheme for a decarbonization system via green hydrogen co-firing in coal-fired power plant at large desert, gobi, and wasteland power base[J]. Thermal power generation, 2025, (8): 95-103.
陈文琦, 黄玉磊, 周秦, 等. 沙戈荒新能源大基地煤电掺烧绿氢降碳系统配置方案研究[J]. 热力发电, 2025,(8):95-103. DOI： 10.19666/j.rlfd.202505082.

Configuration scheme for a decarbonization system via green hydrogen co-firing in coal-fired power plant at large desert, gobi, and wasteland power base[J]. Thermal power generation, 2025, (8): 95-103. DOI： 10.19666/j.rlfd.202505082.

摘要

为优化沙戈荒新能源大基地煤电机组掺烧绿氢降碳的系统配置方案，构建了一套包含制氢、储氢、储能及煤电机组掺氢燃烧的综合系统框架，建立了降碳目标约束下以氢燃料成本最低为目标的系统配置优化模型，并运用混合整数线性规划方法进行求解与分析，探讨了不同运行场景下的降碳系统配置优化方案。以某沙戈荒新能源大基地为例，在单台煤电机组降碳10%的目标约束下，如仅利用弃风弃光电力制氢时，制氢装置年利用小时数仅约2 000 h，标准状态下绿氢成本高达3.02元/m~3(33.80元/kg)，单台煤电机组度电成本增加0.217 9元/(k W·h)；配置电化学储能可降低制氢、储氢系统配置规模，提升制氢装置利用小时数，但受限于高额的储能建设成本，储能规模需要优化确定，标准状态下绿氢成本最低可降至约2.35元/m~3(26.30元/kg)，单台煤电机组度电成本增加0.165 2元/(kW·h)；在储能基础上，如可在绿氢认证范围内引入少量公网电力辅助制氢，可进一步减少系统建设成本，标准状态下制氢成本有望降低至约2.12元/m~3(23.70元/kg)，单台煤电机组度电成本增加0.142 6元/(kW·h)。

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