考虑掺氢燃气机组与掺氨燃煤机组联合运行的综合能源系统优化调度

乐佳辉; 冯翼晗; 田毅

doi:10.19666/j.rlfd.202505090

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考虑掺氢燃气机组与掺氨燃煤机组联合运行的综合能源系统优化调度

绿氢绿氨多能协同优化 | 更新时间：2025-11-03

- 考虑掺氢燃气机组与掺氨燃煤机组联合运行的综合能源系统优化调度
- Optimal dispatch of integrated energy system considering joint operation of hydrogen-doped gas units and ammonia-doped coal-fired units
- 热力发电 2025年第8期页码：61-71
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- DOI：10.19666/j.rlfd.202505090
  中图分类号：
- 纸质出版：2025
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乐佳辉, 冯翼晗, 田毅. 考虑掺氢燃气机组与掺氨燃煤机组联合运行的综合能源系统优化调度[J]. 热力发电, 2025,(8):61-71.

Optimal dispatch of integrated energy system considering joint operation of hydrogen-doped gas units and ammonia-doped coal-fired units[J]. Thermal power generation, 2025, (8): 61-71.
乐佳辉, 冯翼晗, 田毅. 考虑掺氢燃气机组与掺氨燃煤机组联合运行的综合能源系统优化调度[J]. 热力发电, 2025,(8):61-71. DOI： 10.19666/j.rlfd.202505090.

Optimal dispatch of integrated energy system considering joint operation of hydrogen-doped gas units and ammonia-doped coal-fired units[J]. Thermal power generation, 2025, (8): 61-71. DOI： 10.19666/j.rlfd.202505090.

摘要

针对综合能源系统中可再生能源消纳难题与低碳化发展需求，提出一种考虑燃气机组掺氢与燃煤机组掺氨联合运行的优化调度方法。首先，充分考虑风电与光伏出力的不确定性及其相关性，采用基于Frank Copula函数的风光联合出力建模方法，通过边缘分布拟合、蒙特卡洛采样与K-means聚类等步骤生成典型风光联合出力场景，用于提升调度模型的鲁棒性；同时，构建电制氢与氢转氨的能量转化模型，实现可再生能源向氢、氨能源的高效转化；其次，针对传统化石能源机组的低碳改造需求，建立燃气机组掺氢燃烧和燃煤机组掺氨燃烧的精细化运行模型，优化氢氨燃料在发电环节的协同利用方式；然后，结合阶梯型碳交易机制，以系统总运行成本最小为目标构建优化调度模型，并采用CPLEX求解器进行求解；最后，设置不同场景并进行对比分析。结果表明，在氢能利用基础上进一步考虑氢转氨，减少了系统的弃风弃光现象；掺氢燃气机组与掺氨燃煤机组联合运行使系统总运行成本和碳排放量均得到减少。该研究可为综合能源系统的低碳化发展提供参考。

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