一种盐氢光储综合能源系统的灵活低成本运行方法技术方案

本发明专利技术公开了一种盐氢光储综合能源系统的灵活低成本运行方法，采用盐化工变工况、储氢和储电三种储能形式，且三种储能形式之间可以相互配合，实现综合能源系统的低成本灵活运行。本发明专利技术通过盐化工生产单元变工况的能源转化过程实现能源的短期存储，且考虑了高太阳能出力、高电价峰谷差和高盐化工产品需求三种情景增设储电单元、储氢单元。实现了盐化工生产能源需求的灵活调度，充分利用各种储能技术路线的优势，通过对各种储能形式的合理调度，解决了盐化工高成本生产问题，最终实现综合能源系统的低成本、灵活运行。灵活运行。灵活运行。

【技术实现步骤摘要】
一种盐氢光储综合能源系统的灵活低成本运行方法


[0001]本专利技术属于电力和化工原料生产
，尤其涉及一种盐氢光储综合能源系统的灵活低成本运行方法。

技术介绍

[0002]盐化工生产领域，一直面临着高生产成本的严峻挑战，直接影响企业的盈利能力和竞争力。盐化工生产过程通常需要大量的电力、蒸汽等能源，而能源成本的持续上涨对企业造成了巨大的负担。为了应对这一问题，盐化工行业需要寻求创新的解决方案来降低成本并提高生产效率。
[0003]引入储电和储氢等储能形式是解决高能源成本问题的一种重要途径。储能技术可以在可再生能源或盐化工氢气产量过剩出力较大时，将多余的电能和氢气储存起来。在电力需求激增时，企业可以利用储能系统释放之前储存的电能和氢能，满足高峰期的生产需求。同时，考虑如何使用运行方法结合峰谷电价政策。通过灵活调整生产计划，盐化工企业可以在谷时段增加生产，以享受较低的电价；而在峰时段适度减产或利用储能系统，以避免高昂的电价，从而有效降低能源成本。
[0004]综上所述，由于盐化工生产的高耗电成本，设计一种盐氢光储综合能源系统的灵活低成本运行方法成为解决问题的关键。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种盐氢光储综合能源系统灵活低成本运行方法，能有效解决上述传统氯碱能源系统成本高、灵活性低等不足之处。
[0006]技术方案：本专利技术的一种盐氢光储综合能源系统的灵活低成本运行方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007]步骤1、分别建立光伏发电单元、燃料电池发电单元、盐化工生产单元、储氢单元和储电单元；
[0008]步骤2、通过调研获取太阳能光照数据、电网电价波动规律、盐化工产品需求季节规律；
[0009]步骤3、基于太阳能光照数据、电网电价波动规律、盐化工产品需求季节规律，设定光伏发电单元、燃料电池发电单元、盐化工生产单元、储氢单元和储电单元的边界条件，在调峰过程中，确定各单元的各参数；
[0010]步骤4、根据高太阳能出力、高电价峰谷差、高盐化工产品需求三种不同情景以低成本运行为最终优化目标制定运行策略，规划盐化工变工况、储氢和储电三种储能形式切换时刻以及多种组合方式；
[0011]步骤5、通过光伏发电单元、燃料电池发电单元、盐化工生产单元、储氢单元和储电单元的供电情况，校核盐化工生产成本。
[0012]进一步的，步骤1中，所述光伏发电单元作为盐化工生产单元的最优供电单元，且
盐化工变负荷时多余的光伏电可存入储电单元；燃料电池发电单元作为盐化工生产单元的灵活供电单元，在网电高价或氢气产能过剩时提供部分出力，以降低盐化工生产成本以及灵活平抑光伏发电波动。
[0013]进一步的，步骤3中，在调峰过程中，系统必须时刻满足以下功率平衡：
[0014]P
G
(t)+P
PV
(t)+P
S,out
(t)
·
η
fc
·
η
sto
+P
B,out
(t)＝P
L
(t)
ꢀꢀꢀ
(2)
[0015]其中P
G
(t)为网电t时刻出力，P
PV
(t)为光伏发电单元t时刻出力，P
S,out
(t)为储氢单元t时刻放气量对应的热值，η
fc
、η
sto
分别为燃料电池发电效率和储氢效率，P
B,out
(t)为储电单元t时刻出力，P
L
(t)为盐化工生产单元t时刻负荷。
[0016]进一步的，步骤4中，在所述高太阳能出力情景下，在白天光伏出力超过盐化工生产单元用电负荷时，通过储电单元储存其多余的电量，通过储氢单元储存其生产的氢气；在光伏出力不足时，降低盐化工生产单元运行负荷，使用储电单元放电以及将储氢单元氢气通入燃料电池发电单元向盐化工生产单元供电。所述高太阳能出力情景，只需考虑P
L
(t)
‑
P
PV
(t)≤[P
B
(t)+P
S,out
(t)
·
η
fc
·
η
sto
]max
的情况；当光伏出力P
PV
(t)超过盐化工生产单元用电负荷P
L
(t)时，通过储电单元储存其多余的电量，通过储氢单元储存其生产的氢气；在光伏出力不足时，降低盐化工生产单元运行负荷，使用储电单元放电以及将储氢单元氢气通入燃料电池发电单元向盐化工生产单元供电。
[0017]进一步的，步骤4中，在所述高电价峰谷差情景下，在电价较低时，盐化工生产单元满负荷运行，储电单元充电、储氢单元储气；在电价较高时，降低盐化工生产单元运行负荷，主要采用光伏发电单元和燃料电池发电单元供电，此时储电单元放电、储气单元放气。所述高电价峰谷差情景，只需考虑P
L
(t)
‑
P
PV
(t)＞[P
B
(t)+P
S,out
(t)
·
η
fc
·
η
sto
]max
的情况；电价为谷值时，盐化工生产单元满负荷运行，储电单元充电、储氢单元储气；电价为峰值时，降低盐化工生产单元运行负荷，采用光伏发电单元和燃料电池发电单元供电，此时储电单元放电、储气单元放气。
[0018]进一步的，步骤4中，在所述高盐化工产品需求下，盐化工生产单元各时段均满负荷运行，在电价较低时，储电单元充电，盐化工生产单元由电网供电；在电价较高时，优先使用光伏发电单元出力，并通过储电单元放电补充部分负荷。所述高盐化工产品需求情景在P
L
(t)
‑
P
PV
(t)≤[P
B
(t)+P
S,out
(t)
·
η
fc
·
η
sto
]max
情况下，盐化工生产单元各时段均满负荷运行，除储气单元与燃料电池发电单元停机外，其运行方案与高太阳能出力情景一致；在P
L
(t)
‑
P
PV
(t)＞[P
B
(t)+P
S,out
(t)
·
η
fc
·
η
sto
]max
情况下，电价为谷值时，储电单元充电，盐化工生产单元由电网供电；电价为峰值时，优先使用光伏发电单元出力，并通过储电单元放电补充部分负荷。
[0019]进一步的，在高太阳能出力、高电价峰谷差、高盐化工产品需求三种不同情景下，当盐化工生产单元负荷不能由综合能源系统除网电以外的其他单元完全供电时，统一由网电补充剩余电负荷，以保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盐氢光储综合能源系统的灵活低成本运行方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、分别建立光伏发电单元、燃料电池发电单元、盐化工生产单元、储氢单元和储电单元；步骤2、通过调研获取太阳能光照数据、电网电价波动规律、盐化工产品需求季节规律；步骤3、基于太阳能光照数据、电网电价波动规律、盐化工产品需求季节规律，设定光伏发电单元、燃料电池发电单元、盐化工生产单元、储氢单元和储电单元的边界条件，在调峰过程中，确定各单元的各参数；步骤4、根据高太阳能出力、高电价峰谷差、高盐化工产品需求三种不同情景以低成本运行为最终优化目标制定运行策略，规划盐化工变工况、储氢和储电三种储能形式切换时刻以及多种组合方式；步骤5、通过光伏发电单元、燃料电池发电单元、盐化工生产单元、储氢单元和储电单元的供电情况，校核盐化工生产成本。2.根据权利要求1所述的一种盐氢光储综合能源系统的灵活低成本运行方法，其特征在于，步骤1中，所述光伏发电单元作为盐化工生产单元的最优供电单元，且盐化工变负荷时多余的光伏电可存入储电单元；燃料电池发电单元作为盐化工生产单元的灵活供电单元，在网电高价或氢气产能过剩时提供部分出力，以降低盐化工生产成本以及灵活平抑光伏发电波动。3.根据权利要求1所述的一种盐氢光储综合能源系统的灵活低成本运行方法，其特征在于，步骤3中，在调峰过程中，系统必须时刻满足以下功率平衡：P
G
(t)+P
PV
(t)+P
S,out
(t)
·
η
fc
·
η
sto
+P
B,out
(t)＝P
L
(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中P
G
(t)为网电t时刻出力，P
PV
(t)为光伏发电单元t时刻出力，P
S,out
(t)为储氢单元t时刻放气量对应的热值，η
fc
、η
sto
分别为燃料电池发电效率和储氢效率，P
B,out
(t)为储电单元t时刻出力，P
L
(t)为盐化工生产单元t时刻负荷。4.根据权利要求3所述的一种盐氢光储综合能源系统的灵活低成本运行方法，其特征在于，步骤4中，所述高太阳能出力情景，只需考虑P
L
(t)
‑
P
PV
(t)≤[P
B
(t)+P
S,out
(t)
·
η
fc
·
η
s...

【专利技术属性】
技术研发人员：高林，章朝阳，李想，付经伦，张华良，洪慧，
申请(专利权)人：中科南京未来能源系统研究院，
类型：发明
国别省市：