电—气—热—氢综合能源系统最优运行调度方案是什么？｜论文精选

电力产业需要接纳更多清洁能源，引入多种能源形式，不断提高综合能源的利用效率，减少能源不必要转化损失能量，提高综合能源系统 ( integratedenergy system， IES) 的降碳减排性能。同时，氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的二次能源，氢能的开发利用是能源清洁化的重要环节 。此外，随着各种能源转换设备技术的不断发展，各种形式的能源在生产、传输、消费等各个环节的耦合作用也越来越强。 因此，包含多种能源形式的综合能源系统运行优化研究已逐渐成为热点问题。

在IES中，大型燃煤机组或燃气机组作为热电联产核心机组，尽管有相应的减排措施，但排放的 CO2 造成环境污染仍是亟待解决的问题。目前关于低碳清洁的综合能源系统的研究主要集中为引入减碳功能的设备( 电转气( power to gas，P2G) 等) 、建立市场碳交易机制、增加可再生能源的利用等。由国网山东省电力公司潍坊供电公司、山东大学电气工程学院等单位的刘海涛、朱海南、李丰硕、孙华忠、王娟娟、姜心怡、陈健编写的《计及碳成本的电－气－热－氢综合能源系统经济运行策略》，聚焦能源系统中低碳与清洁，建立了考虑经济与碳排放的电－气－热－氢综合能源系统日前调度模型 。

首先，在综合能源系统网络中，考虑负荷不确定性建立了电网潮流模型以及热网、气网的动态潮流模型。在能量转换设备中考虑到氢能的清洁、高效、安全等优点，引入电转氢 ( power to hydrogen， P2H) 设备和氢储能设备。考虑到燃气轮机、燃料电池等余热浪费，引入有机朗肯循环( organic Rankine cycle， ORC) 余热发电将剩余热能转化为电能，提高能源利用效率。其次，考虑以系统运行成本和环境成本为目标函数，给出电－气 －热－氢的综合能源系统最优运行调度方案 。最后针对多种优化运行模式进行仿真分析，结果表明，文章提出的电－气 －热－氢综合能源系统优化运行策略能够有效保证运行的经济性和环保性。

文章同时指出，由于考虑能源形式较多样，能量转换设备比较多，忽视了能量转换设备的内特性，设备模型精确度没有保证，因此下一步的研究方向主要是细化各能 量转化设备的模型以及氢能源的精细化建模。（摘自《电力建设》2021年第12期）