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考慮氫能系統(tǒng)熱回收的電氫能源系統(tǒng)日前優(yōu)化運(yùn)行方法

873   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:重慶大學(xué)  
2023-10-19 15:35:32
1.本發(fā)明涉及電氫區(qū)域綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行方法,具體是一種考慮氫能系統(tǒng)熱回收的電氫能源系統(tǒng)日前優(yōu)化運(yùn)行方法。 背景技術(shù): 2.隨著氫燃料技術(shù)的發(fā)展,氫能作為一種終端能源應(yīng)用潛力巨大,以電氫為核心的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)也成為最具前景的區(qū)域終端能源系統(tǒng)形態(tài)。利用分布式新能源電解制氫不僅可以就近滿足氫能需求,還有助于分布式新能源的消納,相比于集中式制氫方式,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。 3.現(xiàn)有研究均有效說明了氫能系統(tǒng)對系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)低碳運(yùn)行有顯著的提升作用,但并未深入挖掘氫能系統(tǒng)的產(chǎn)熱特性,導(dǎo)致氫能系統(tǒng)存在能源利用率低的問題。氫能在產(chǎn)、儲、用過程中,需經(jīng)過多次能量形式轉(zhuǎn)換,使得能量利用效率較低,大大限制了氫能的應(yīng)用和發(fā)展。一方面,在制氫側(cè),傳統(tǒng)商業(yè)堿性和質(zhì)子膜電解水系統(tǒng)電解效率僅為51%~70%,近20%~30%的能量以熱能形式散失;另一方面,在用氫側(cè),甲烷化能量利用效率為75~80%,氫燃料電池產(chǎn)電效率為60%左右,電轉(zhuǎn)氣轉(zhuǎn)電(power to gas to power,p2g2p)全過程效率不足40%。為提高氫能利用效率,現(xiàn)有技術(shù)中以優(yōu)化氫能利用為切入點(diǎn),提出了將電轉(zhuǎn)氣過程細(xì)化為電制氫、氫氣甲烷化兩階段,優(yōu)先使用氫氣熱電聯(lián)產(chǎn)或者氫燃料電池車燃料供給,富余的氫氣再進(jìn)行甲烷化,從而減少能量轉(zhuǎn)換,提高能效,但這些技術(shù)未從根本上解決低能效的問題。 4.熱回收技術(shù)給上述問題帶來根本性解決方法。不同類型電解水、氫燃料電池和甲烷化等氫能設(shè)備運(yùn)行將產(chǎn)生大量高品位余熱,理論上可以進(jìn)行熱回收利用,從而提高系統(tǒng)能源利用率。其中,現(xiàn)有技術(shù)中心建立了堿性電解水和質(zhì)子膜電解水的電轉(zhuǎn)氫、熱模型,并應(yīng)用到電熱綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行中,但該技術(shù)僅針對電解水設(shè)備產(chǎn)熱特性分析,并未涉及高溫電解水以及其他氫能設(shè)備。此外,也有針對甲烷化裝置、氫燃料電池進(jìn)行余熱回收利用以實現(xiàn)能源的多級利用的技術(shù)。但總的來說,目前針對于氫能系統(tǒng)熱回收的優(yōu)化運(yùn)行方法僅停留在單一設(shè)備,尚未系統(tǒng)性地考慮氫能系統(tǒng)熱回收利用對氫能的產(chǎn)、儲、用過程的影響,同時這些方法中的模型對氫能設(shè)備變效率、多工況等運(yùn)行特性也表達(dá)不足,無法準(zhǔn)確表征氫能系統(tǒng)與外部電力系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)的協(xié)調(diào)互動能力。 技術(shù)實現(xiàn)要素: 5.本發(fā)明的目的是提供一種考慮氫能系統(tǒng)熱回收的電氫能源系統(tǒng)日前優(yōu)化運(yùn)行方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中的模型僅針對單一設(shè)備,同時對氫能設(shè)備變效率、多工況等運(yùn)行特性也表
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“考慮氫能系統(tǒng)熱回收的電氫能源系統(tǒng)日前優(yōu)化運(yùn)行方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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