海上风电制氢技术经济性对比分析

海上风资源丰富、区域广,成为风电开发利用的重要领域。但海上风电的强随机性和间歇性给海上风电的安全可靠消纳带来诸多难题。风电制氢是提高风电利用率和缓解弃风的有效手段,已成为海上风电发展和研究的热点方向。综合考虑制氢技术方案、设备投资成本、运行维护成本,给出国内海上风电制氢技术的经济性评价方法;分别建立海上风电岸上制氢、海上平台制氢及管道输氢和海上平台制氢及船舶运氢3种海上风力发电制氢技术方案及经济性模型。基于相关调研和文献数据,以某300 MW海上风电场为例,对不同离岸距离的3种海上风力发电制氢技术方案进行经济性比较。结果表明,3种海上风电制氢方案中,海上平台制氢及船舶运氢方案最具经济性,且随着离岸距离加大,该方案等年值费用基本不变;海上风电岸上制氢方案和海上平台制氢及管道输氢方案随离岸距离加大,等年值费用均不同幅度增加。     

风电技术现状及发展趋势

风电是风能利用的主流形式,在全球性能源危机的今天,风电正以可再生能源中技术最成熟、成本降低最快的发电方式之一而走入世界各国。本文对风电技术的发展现状及其目前的发展趋势、技术前沿等做了简明扼要地论述。     

远海风电输电和制氢经济可行性分析

远海风资源丰富,可用于发展更大装机容量的风电场,具备发展氢储能应用的潜力.输电工程和制氢工程是远海风电开发利用的2种途径.首先建立了远海风电输电工程的全寿命周期成本模型.其次,推导了质子交换膜(proton exchange membrane,PEM)电解槽能量效率的计算过程,基于PEM电解槽的"功率-效率"特性模型,...     

上海风电发展现状及前景分析

风电作为成熟的规模化可再生能源技术,与其它形式的可再生能源相比,在建造成本和技术方面具有很大的竞争优势。根据国际、国内风电发展形势,结合上海市风力资源和地理位置以及发展现状,分析了上海发展风电产业的潜力。     

极端风暴下的海上风电制氢联合运行系统爬坡控制策略

全球气候变暖导致海域极端风暴事件频繁发生,引发海上风电大规模爬坡,影响岸上主网的安全运行。通过电解制氢系统,海上风电制氢联合运行系统将富余风电功率转换为氢能,降低了弃风率和弃风惩罚成本;同时,可以出售氢能获利,提升了经济效益。提出了一种考虑风电不确定性的爬坡控制策略。首先,比较了传统风电场与风电制氢联合运行系统在极端风暴下的爬坡特性,分析了风电制氢联合运行系统的爬坡抑制特性;然后,使用机会约束规划方法构建了考虑源-储-荷运行特性与海上风电不确定性的爬坡控制模型,通过求解爬坡控制模型给出了爬坡控制策略;最后,基于客观权重赋权法(criteria importance though intercrieria correlation, CRITIC)-优劣解距离法((technique for order preference by similarity to ideal solution, TOPSIS)综合评价模型对不同置信度下系统附加运行成本与不确定性资源投入率进行分析,得到最佳置信度。仿真结果表明,同样采取并网功率爬坡控制的情况下,海上风电制氢联合运行系统的综合运行成本(29.87万...     

可再生能源制氢建模技术研究

基于电氢转化机理的氢储能技术能够实现风光消纳，平抑风光波动，可作为重要的可再生能源发电支撑形式。构建多元仿真模型是推进风-光-氢耦合系统设计与控制的重要手段，介绍了风力发电、光伏发电及电制氢的机理模型及常用简化模型，对比了不同可再生能源发电形式与制氢的耦合特征。结合国内外建模案例，阐述了仿真模型在运行控制优化、源-网-荷互动、容量配置方面的应用价值。结合技术发展现状，从多物理场、多时间尺度、多元素三个方面对技术的发展进行分析与展望。通过对可再生能源耦合制氢建模基础的综述，可促进相关平台、工程建设，加快实现向零碳供能、绿色用能的能源结构转型。     

风电制氢混合储能系统容量优化配置研究

风电制氢能同时有效解决弃风和制取绿氢问题,制氢混合储能系统容量配置会影响风-氢系统的经济运行。针对该问题构建了风-氢能源系统,在此基础上首先利用具有噪声的基于密度的聚类算法和有序聚类算法对采集的1.5 MW风机出力和电负荷数据进行分类,并将分类结果归算为6个典型日。然后以系统投资成本、运行成本和维护保养成本最小为目标函数,利用粒子群算法对系统各储能单元进行容量优化配置。最后分析当系统氢气不足时,不同购氢渠道对各储能设备容量配置结果影响及日均氢气负荷变化对容量配置结果的影响。     

风电耦合电解水制氢技术研究

由于氢能具有单位质量热值高、用途广泛和可再生等优点,越来越多科研工作者对氢能产生了兴趣。文章对目前主流制氢路线做了对比,发现电解水制氢与风电耦合具有很大的优势。分析孤网、并网和非并网三种运行模式下的技术可行性。结论表明“孤网运行:风力发电+电解水制氢设备+储能设施”的耦合模式最具有发展潜力,为将来开展大规模风电耦合制氢提供可选的技术思路。     

海上风电发展现状及发展趋势

风能作为一种清洁的可再生能源,近几年受到了世界上许多国家的重视.由于发展海上风电,不占用陆上土地,而且海上风能资源丰富,适宜干大规模开发,因而海上风电已成为未来风电发展的必然趋势.     

远海风电送出技术应用现状及发展趋势

远海风电高效可靠送出是实现中国能源转型和保障能源安全的重要载体。针对远海风电直流送出,结合工程实践全面论述了海上风电直流的应用现状和存在问题,指出了海上风电柔直小型化的主流方案和海上风电直流组网的发展趋势。同时对近期研究热点二极管整流送出方案进行了梳理,明确了降低全控设备器件数量是基于跟网型风机二极管整流送出亟待解决的问题,多构网风机稳定运行和自启动是实现基于构网型风机二极管整流送出亟须解决的问题。结合世界首个低频输电工程,介绍了海风低频的2种拓扑技术。最后对远海风电送出各技术方案未来的应用场景进行了展望。     

含风电制氢装置的综合能源系统优化运行

随着全球环境污染问题的加剧以及能源结构调整,氢能作为一种高度清洁的可再生能源成为世界各国研究热点,合理利用氢能是解决能源危机和环境问题的有效途径。考虑风电制氢装置在综合能源系统中的应用,研究了含电制氢装置的不同控制方式,提出了含电制氢装置的综合能源系统优化模型。通过多种能源之间的相互转化,同时满足电力、氢气以及热负荷需求。算例仿真结果验证了所提模型的有效性,分析了风电制氢装置对于降低系统运行成本、提高清洁能源消纳量的重要作用,对比了不同氢气负荷需求下系统的运行情况,仿真结果说明合理安排氢气负荷有利于进一步促进系统绿色、经济运行。     

考虑尾流效应的分布式海上风电制氢集群容量优化配置

离岸海上风电制氢是中远海风力资源利用的重要方式,而分布式风电制氢机组由于无须集中汇流与大规模平台搭建,成为学界业界重点关注的技术路线。然而,受风场尾流效应影响,分布式风电制氢集群不同机组之间的运行状态相互耦合,制氢能力存在差异。文中提出考虑尾流效应的分布式风电制氢容量优化模型,基于机组协同控制对电解池容量空间分布进行优化配置。算例选取中国江苏省海域实际风源数据进行研究。首先,考虑尾流效应的风电制氢机组的协同控制可有效提高约3.05%的年期望制氢量。进一步,相比于电解池容量空间均匀分布方案,文中所得出的边缘大、内部小的最优容量空间配置方案可降低海上风电制氢的平准化制氢成本,验证了所提优化模型的有效性。     

中国风电制造业发展的现状及进展

简述了中国风电及相关产业发展的现状及我国风电装备制造业与世界发达国家的差距.随后介绍了国内部分企业、科研院所在风电控制领域的进展,并阐述了我国风电制造关键技术发展的重点.最后,对我国风电发展给出了一些建议.     

风电机组技术现状分析及未来发展趋势预测

风力发电是可再生能源发电的重要表现形式,也是目前世界各国重点发展的具有全球竞争力的战略性新兴产业之一。为了研究风电机组的技术发展趋势,从国内外风电机组单机容量变化趋势、机组传动技术及性能对比状况、国内外主要机组厂家技术路线及主流产品使用现状、机组不同技术路线性能对比、2018年优秀机型技术路线、机组发电效率、海上机组发展状况及技术路线等多方面深入对比剖析,根据分析结果、机组技术优势、机型研究方向及应用趋势等,对陆上与海上风电机组未来技术发展趋势进行了预测。     

海上风能岸上制氢的经济可行性分析

我国沿海地区经济发达,能源需求量大,探索海上风电制氢为其他行业供能具有现实意义。比较了海上风电输电上岸后的两种利用模式：1)风电售电模式;2)风电制氢模式。首先通过比较碱性(alkaline, ALK)电解槽和质子交换膜(proton exchange membrane, PEM)电解槽的工作特性,建立了制氢系统产氢量模型。其次,建立两种模式的经济分析模型;最后,结合净现值和平准化制氢成本比较了不同风能利用模式的经济性。结果表明在当前技术情景下,氢价取46.93元/kg、风电上网电价取0.531 8元/(kW·h)时,风电制氢模式比风电售电模式更具有经济性,氢价是影响制氢模式经济性的最大因素,而氢价取决于未来氢市场的供需关系,不确定性较大。     

风电耦合制氢技术进展与发展前景

大规模开发利用风电等可再生能源已成为世界各国清洁低碳能源转型的共识,但因其存在随机波动性和间歇性强的缺点,在风电渗透率高的地区或孤网系统中的应用受到限制。风电耦合制氢技术可发挥氢能长周期大规模储能和多元化产品输出的优势,在未来风电开发利用过程中发挥重要作用。文中综述近二十年来风电耦合制氢技术的发展现状,对并网型和离网型风电耦合制氢技术的应用效果和经济性进行评价,并针对技术应用中存在的瓶颈问题,从系统优化设计、运行策略制定以及全寿命周期技术经济性评价等方面给出进一步发展方向建议。最后,根据我国资源禀赋和区域特点等提出适合我国不同地区风电耦合制氢技术的发展前景。     

快速发展的中国风电

经过２０年的探索和发展，中国风电在国家相关优惠政策的支持下，现已走上了快速发展的道路。各个风电开发地区已经取得了长足的进步，并各自提出了今后发展风电的设想。     

内蒙古风电产业现状及发展趋势

论述了内蒙古风力发电的现状和风力发电发展中存在的问题,分析了内蒙古风能资源蕴藏量、风电装机容量、风电配套输电网、风电产业政策及风电发展未来趋势,对风电发展中存在的问题提出了相关技术建议,对提高内蒙古电网消纳风电的能力和风电产业的有序开发具有指导意义。     

世界风电技术发展趋势和我国未来风电发展探讨

风能是一种可再生、无污染的绿色能源,储量十分丰富.据估计,全球可利用的风能总量在5 3000TWh/年.风能的大规模开发利用,将会有效减少化石能源的使用、减少温室气体排放、保护环境.大力发展风能已经成为各国政府的重要选择.