基于多端直流的可再生能源制氢系统运行控制

该文针对可再生能源制氢系统,提出一种涵盖电力电子变压器、电压源型变换器、DC/DC变换器等单元的协同运行控制方法.首先建立基于低压多端直流的可再生能源制氢系统典型结构,分析不同类型电力电子变换单元的本地控制策略;然后,构建系统整体运行模式,并针对各模式提出多电力电子变换单元的控制策略配合与切换方法.最后通过Matlab...     

可再生能源制氢综合能源管理平台研究

目的   氢能是一种绿色高效的清洁能源,可以通过多种方式转化为电能、热能等加以利用。可再生能源制氢是实现碳达峰、碳中和目标的重要支撑。可再生能源制氢属于新型项目,是电力行业与化工行业的结合,系统间耦合性不强,提高能源综合利用率是可再生能源制氢的研究重点。 方法   文章介绍了当前主要的制氢工艺,对比了灰氢、蓝氢和绿氢的主要特点,阐述了风电及光伏制氢的主要系统,并提出了通过构建综合能源管理平台对可再生能源制氢各系统进行统筹管控的思路。 结果   在综合能源管理平台制定控制策略可以平衡功率,实现最优调度从而减少弃风弃光,而且还可以降低单位制氢成本。 结论   综合能源管理平台可以提高可再生能源制氢的能源综合利用率,对可再生能源制氢项目的推广起到支撑的作用,为可再生能源制氢领域的研究人员提供了重要的参考借鉴     

制氢变流器弱电网并网稳定性分析

该文针对弱电网下大规模可再生能源制氢系统稳定性进行研究。基于制氢电解槽的负载特性建立基于三电平拓扑结构的制氢变流器模型以及对应的控制策略。并基于系统模型建立制氢系统在弱电网下的小信号模型,以分析大规模电解水制氢系统的稳定性与相关因素的关系,包括锁相环带宽、交流电流环带宽、电网强度等。搭建2 MW制氢变流器的弱电网模拟实验平台,验证弱电网条件下不同控制参数对制氢变流器稳定性的影响,得到了与理论分析一致的结果。     

稻壳与木屑气化制取富氢燃气的试验研究

采用单一流化床二步气化方法,以纯水蒸气为气化剂,在流化床中进行制取氢气的工艺试验。在对试验数据进行分析的基础上,探讨了一些主要参数[如反应器温度、水蒸气/生物质(S/B)、生物质化学成分]对氢产率的影响。分析结果表明:较高的反应温度、S/B以及纤维素和半纤维素含量比较有利于氢的产出。验证试验表明:在反应温度为1000~1050℃,S/B为2.0的条件下,纤维素和半纤维素含量为74.1%的木屑(干基)的氢产率最高,为61.67g/kg。     

氢能与燃料电池能源系统

基于对世界能源需求、氢能的特点和应用的分析,论证了氢能作为替代能源和未来主要能源构成的现实性;通过对氢气制备与储存技术和燃料电池技术进展的简要分析,论证了氢能利用的可行性;介绍了三种燃料电池能源系统;简论了氢经济转化的主要障碍是燃料电池技术发展和氢能基础设施建设。     

可再生能源大规模制氢及储氢系统研究进展

可再生能源大规模制氢及储氢系统是在新型电力系统背景下实现氢能与可再生能源深度融合的重要途径。主要介绍可再生能源大规模制氢及储氢系统的类别、结构组成,分析了发电侧资源特性、制氢/储氢技术特性和用氢侧需求波动特性,重点分析国内外可再生能源综合利用系统仿真软件研发现状以及系统控制策略优化、制氢/储氢容量配置优化和技术经济性优化等模型研究热点问题。     

水资源对我国绿氢产业的影响分析

目的  文章旨在研究分析我国水资源对绿氢产业发展的影响,揭示水资源与绿氢产业发展之间的矛盾,分析绿氢产业未来发展趋势,为我国可再生能源制氢项目发展布局提供有益参考。 方法  为了证明水资源会在“三北”等地区限制我国绿氢产业发展,结合实地调研情况和文献材料,从水资源政策、传统化工产业用水和制氢技术等角度进行分析论证。 结果  分析结果表明,在我国水资源相关政策限制下,绿氢产业布局应考虑水资源的制约,大规模制取绿氢以及绿氢对化石能源制氢替代,并不能有效节水,反而会促进化工产业用水量增加;在水资源制约下,我国绿氢产业发展须从全局用水角度考虑布局,并要充分结合既有化工产业的发展趋势,同时应考虑海水等可利用的丰富资源。 结论  我国绿氢产业发展不应忽略了既有政策框架、技术水平、产业布局和既有资源特性的问题,布局绿氢项目时,应充分考虑现状和未来趋势,从全局谋划、产业协调发展、资源有效利用等角度考量,解决水资源对绿氢产业的限制问题。     

海上风电的发展现状与前景展望

近几年在“碳达峰、碳中和”目标下,可再生能源领域得以巨大发展,海上风电技术凭借其资源丰富、可利用前景大的优势,有望成为未来绿色能源来源的中流砥柱;但是,目前海上风电场尤其是深远海风电场仍面临建设难度大、风电消纳技术不成熟等问题。为此,首先介绍海上风电的发展现状,分析目前应用于海上风电输送技术的优势与不足,介绍当前海上风电领域内出现的新技术,分析总结海上风电制氢技术及氢气的转运技术。结合发展趋势,总结未来海上风电的发展应分近海和深远海两条主线的走向,提出深远海风电与氢能源发展紧密结合的观点,引入海上风电与储氢储能结合的思路,并分别对深远海和近海的风电前景进行展望,可为解决海上风电场所面临的问题提供思路,也可为海上风电的进一步发展提供参考。     

竞争性电力市场环境下可再生能源发电的国际发展经验和对我国的启示

以西班牙、德国及英国等欧洲国家为例,介绍在开放的竞争性电力市场环境下,通过建立特殊的政策和机制来促进可再生能源发电发展的国际经验,并对一些典型的政策进行归纳,对这些政策的实施效果及对我国的适用性进行分析。提出应建立保证可再生能源上网优先、全部上网和获得合理电价的政策体系,通过将发展可再生能源作为电力企业的强制义务等形式,可起到鼓励可再生能源发电市场发展、带动技术进步和产业发展的效果。我国应吸收国外的成功经验,在进一步推进电力体制改革的同时,完善可再生能源发电的上网、标准及价格等政策体系。     

可再生能源电解制氢宽范围运行控制策略

首先分析碱液电解制氢低载低效率的机理,发现通过重塑激励电场可有效提升系统低载效率。基于此,提出多模态自寻优（MMSO）电解制氢变流技术及其对应的变流器原理样机,并将所提控制策略应用于光伏直驱的2 Nm³/h碱液电解槽（约10 kW）。发现相比于传统直流供电策略,所提策略具有以下优势：1）低载工况下,MMSO电解制氢变流控制策略最大效率提升超过两倍;2）效率≥50%约束下,系统运行范围从30%~100%扩大至10%~100%;3）碱液电解槽可全范围跟踪可再生能源出力。     

新型飞轮储能技术及其应用展望

简要介绍了新型飞轮储能系统的工作原理和基本结构,并从关键技术发展及应用研究的角度出发,系统地介绍了飞轮储能系统的研究情况和今后的发展方向,还对飞轮储能和其他储能方式的特点进行了详细比较。飞轮储能系统具有的诸多优点,有着广阔的应用前景。     

基于PEF-PinSVM的含可再生能源并网电力系统电压暂态稳定裕度评估

为精准掌握含可再生能源并网电力系统电压暂态稳定性,提出一种改进弹球损失支持向量机的评估方法。首先,结合系统特征与投影能量函数指标相关理论建立电力系统暂态稳定裕度的原始特征集,随后借助最大相关最小冗余特征选择法,筛选出衡量并网电力系统电压暂态稳定裕度的特征子集,以表征可再生能源并网对电力系统电压暂态稳定裕度的影响;其次,采用分位数方法将系统划分为稳定类与不稳定类,并将电压暂态稳定裕度分类问题转换为在PEF-PinSVM中寻找最优分位数距离问题,减小可再生能源并网波动性与不确定性对系统电压暂态稳定裕度评估的影响;最后,以IEEE-39节点系统进行算例仿真,发现含可再生能源并网电力系统电压暂态稳定裕度评估准确率会伴随可再生能源渗透率的增加而提升。     

安徽省风力电场规划

本文从开发洁净可再生能源的重要性、紧迫性出发,对我国风能利用状况、安徽省风能分布及风电场规划等做了综述.     

考虑低谷调峰限制和环境成本的发电容量规划

提出一种考虑低谷调峰限制的含可再生能源电力系统发电容量规划模型,该模型能确保通过运行调度最优发电容量组合满足规划年中每一天的低谷调峰限制,然后结合筛选曲线法和拉格朗日松弛法进行求解.而且,为了研究环境成本对发电容量规划和系统调峰性能的影响,在发电成本中增加CO2排放成本.最后,算例分析验证所提方法的合理性和有效性,结果...     

生物质气化制取富氢燃气的实验研究

将生物质气化过程和催化裂解过程融合于一体,在下吸式气化炉中对生物质气化制取富氢燃气的特性进行了一系列实验研究,考察了一些主要参数变量,如温度(700～900℃)、水蒸气/生物质比(0～2.67)、生物质粒径(<1mm)以及白云石等对气化结果的影响。在实验研究的条件范围内,生物质产气中氢含量最大为52.47%,产氢率在0.12～0.90m~3/kg范围内变化,产气率在0.59～1.72m~3/kg范围内变化,产气低位热值在8795～21113 kJ/m~3范围内变化。     

电动汽车的辅助动力及其显示系统

由于能源紧缺和环境污染严重，电动汽车是未来汽车的发展方向。我们研究的辅助动力电动汽车是通过辅助动力给电池充电，从而延长续驶里程。由于现在技术要求的限制和公共充电设施的缺乏，使辅助动力电动汽车的研究具有实际意义。     

考虑氢燃料电池响应延迟特性的电网日内优化调度

在以往调度模型中忽略了氢储能系统中氢-电环节氢燃料电池（HFC）作为一种电源其自身的响应延迟特性,这将造成电网切负荷并影响其稳定运行;由于HFC在不同负载其最优运行温度不同,当HFC在常温下启动时,工作温度的变化是造成其响应延迟的主要因素,因此该文从HFC的工作温度出发,分析HFC的响应延迟特性,建立其响应延迟特性模型,并分析负荷对其响应时间的影响,得到其在不同载荷率下的响应时间,最后结合电网日内调度周期的特点,提出根据HFC的载荷率不同,制定其能够响应不同调度周期的日内调度策略。     

计及灵活性和源荷不确定性的储能优化配置方法

提出一种计及灵活性和源荷不确定性的储能容量优化配置方法,考虑火电机组和储能对灵活性的影响,并采用模糊机会约束描述源荷不确定性,综合考虑储能投资成本、系统运行成本、灵活性约束和源荷不确定性,建立双层储能配置模型,采用粒子群算法和CPLEX商业求解器进行求解。基于改进的IEEE 30节点系统进行对比验证,结果表明所提模型较传统模型的储能配置结果更合理,系统运行成本更低。     

10MW级深冷液化空气储能发电系统自动启动控制方法研究

以10 MW级深冷液化空气储能发电系统为研究对象,简要介绍了技术原理、系统构成、主要设备及工艺流程,并从自动控制视角,分别设计了储、释能阶段的启动方法。基于该自动启动方法,可完成储能阶段空气净化及压缩、空气液化、储热和蓄冷子系统的联合运行以及释能阶段储热、蓄冷和膨胀发电子系统的联合运行,实现了储能阶段自动达到额定出液量及释能阶段自动满足额定发电量的需求,提高了能量型机械储能系统对电网负荷变化的响应速度。