可調(diào)式制氫前期電力需求的形成研究

環(huán)境問題和化石燃料枯竭的擔(dān)憂推動(dòng)了可再生能源（RE）及其在電網(wǎng)中的應(yīng)用和快速發(fā)展。同樣，對(duì)碳?xì)淙剂咸娲返男枨笠馕吨剂想姵仉妱?dòng)汽車的數(shù)量也有望增加。電網(wǎng)的供需平衡能力受到RE發(fā)電機(jī)可變間歇輸出的影響較大，然而，這可以通過使用儲(chǔ)能和需求側(cè)響應(yīng)（DSR）技術(shù)來緩解，也通過風(fēng)能和太陽能源的電解來生產(chǎn)氫氣。電價(jià)結(jié)構(gòu)的使用將激勵(lì)電解器作為可調(diào)度的負(fù)載運(yùn)行。本文的目的是研究電解生產(chǎn)氫氣的成本、可調(diào)度性和連續(xù)運(yùn)行的可靠性，該研究關(guān)注加氫站使用優(yōu)化算法在可調(diào)度和連續(xù)操作方面的應(yīng)用，本研究的系統(tǒng)組成見圖1，系統(tǒng)成本分析流程見圖2。考慮以下三種情況來確定電解氫的成本是否可以通過較低的非高峰電價(jià)來降低。即：一種是標(biāo)準(zhǔn)的連續(xù)運(yùn)行情況，其中電解器以12 p/kWh的標(biāo)準(zhǔn)電價(jià)連續(xù)運(yùn)行；一種是非高峰期運(yùn)行情況，指只有在電價(jià)低于5 p/kWh的非高峰期才能運(yùn)行；一種是二級(jí)連續(xù)運(yùn)行情況，其中電解器在非高峰時(shí)間以低電價(jià)連續(xù)運(yùn)行，在其他時(shí)間以高電價(jià)連續(xù)運(yùn)行。結(jié)果表明，第二種情況能夠產(chǎn)生的最便宜的電力，即費(fèi)用每千克氫為2.90英鎊，其次是第三種情況，即每千克為3.80英鎊，而最昂貴的是第一種情況，即每千克為6.90英鎊。

圖1 研究系統(tǒng)的組成

圖2 研究系統(tǒng)成本分析流程

在第二種情況下，電解僅在非高峰時(shí)間運(yùn)行（容量因子低），因此，儲(chǔ)存量需要足夠大，以適應(yīng)能源可用剩余量的大量變化。未來研究的工作重點(diǎn)將放在以下幾個(gè)方面：優(yōu)化電價(jià)差異，以最大限度地降低成本，同時(shí)最大限度地提高DSR可調(diào)式電解和類似技術(shù)的發(fā)展。