[发明专利]电氢互补能源系统经济性评估方法、系统、介质及设备

说明书

本发明公开了一种电氢互补能源系统经济性评估方法、系统、介质及设备，获取工业园区电氢互补低碳能源系统的运行场景模拟信息和经济性评估信息；根据获取的工业园区电氢互补低碳能源系统运行场景模拟信息和经济性评估信息，以调度周期内的运行成本最小为目标，建立工业园区电氢互补低碳能源系统的运行调度优化模型；在序贯蒙特卡洛模拟框架下，初始化运行模拟参数；通过拉丁超立方抽样方法对园区的电负荷、热负荷和副产氢产量进行随机抽样模拟；运行建立的运行调度优化模型对各时段的园区运行状态进行计算，统计经济性指标，对工业园区电氢互补低碳能源系统的经济性进行评估，为工业园区电氢互补能源低碳能源系统的规划方案提供决策依据。

技术领域

本发明属于氢能源应用技术领域，具体涉及一种电氢互补能源系统经济性 评估方法、系统、介质及设备。

背景技术

能源电力系统和交通系统的清洁化、低碳化成为我国可持续高质量发展的 必然趋势。工业园区作为块状经济向产业集群转型升级的重要载体，也是重要 的碳排放源头。而工业副产氢纯度较低、成分复杂，通常只有燃烧等低效利用 途径，甚至直接送到火炬排空。若能提高副产氢的利用效率，就能有效降低工 业园的碳排放。在此背景下，建立基于副产氢利用的工业园区电-氢互补低碳能 源系统对我国交通和能源电力系统的低碳化转型具有重要意义。一方面，通过 将副产氢提纯、储存与二次分配，氢气可以通过燃料电池发电为工业园区供电， 通过余热回收技术还可以在提高氢气能量利用率的同时为园区供热，从而减少 天然气和煤炭的消耗；另一方面，氢气还可以直接用于工业园区内的交通运输， 如氢燃料电池汽车等，减少汽油的消耗，助力高耗能企业的脱碳改造。

然而燃料电池和储氢设备的购置成本高昂，设备容量太大难以收回成本， 若是太小则可能无法完全利用副产氢，因此在投资建设前判断一个投资方案是 否可行具有重要意义。

目前，尚缺少针对工业园区电氢互补低碳能源系统的经济性评估方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电 氢互补能源系统经济性评估方法、系统、介质及设备，准确评估副产氢提纯装 置、储氢设备和氢燃料电池的投资经济可行性，为评估工业园区电氢互补低碳 能源系统的规划方案的经济可行性提供技术支撑，为工业园区电氢互补能源低 碳能源系统的规划方案提供决策依据，推动低碳化改造与产业升级。

本发明采用以下技术方案：

本发明实施例提供了电氢互补能源系统经济性评估方法，包括以下步骤：

S1、获取工业园区电氢互补低碳能源系统的运行场景模拟信息和经济性评 估信息；

S2、根据步骤S1获取的工业园区电氢互补低碳能源系统运行场景模拟信 息和经济性评估信息，以调度周期内的运行成本最小为目标，建立工业园区电 氢互补低碳能源系统的运行调度优化模型；

S3、在序贯蒙特卡洛模拟框架下，初始化运行模拟参数；通过拉丁超立方 抽样方法对工业园区的电负荷、热负荷和副产氢产量进行随机抽样模拟；运行 步骤S2建立的运行调度优化模型对各时段的园区运行状态进行计算，统计经济 性指标，对工业园区电氢互补低碳能源系统的经济性进行评估。

具体的，步骤S1中，运行场景模拟信息和经济性评估信息具体为：

设备参数，包括氢气纯化装备、储氢罐、燃料电池的购置费用、年运维费 用、运行寿命、运行参数等，自备燃煤电站、电池储能系统和储热罐的运行参 数；负荷参数，包括工业园区的历史电负荷、热负荷、副产氢的产量；经济参 数，包括折现率。

具体的，步骤S2中，运行调度优化模型的目标函数如下：