1.本發(fā)明涉及電氫區(qū)域綜合能源系統(tǒng)運行方法，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)化運行方法。

背景技術：

2.隨著氫燃料技術的發(fā)展，氫能作為一種終端能源應用潛力巨大，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)濟低碳運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)過多次能量形式轉換，使得能量利用效率較低，大大限制了氫能的應用和發(fā)展。一方面，在制氫側，傳統(tǒng)商業(yè)堿性和質子膜電解水系統(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，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，電轉氣轉電(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)有技術中以優(yōu)化氫能利用為切入點，提出了將電轉氣過程細化為電制氫、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，富余的氫氣再進行甲烷化，從而減少能量轉換，提高能效，但這些技術未從根本上解決低能效的問題。

4.熱回收技術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備運行將產(chǎn)生大量高品位余熱，理論上可以進行熱回收利用，從而提高系統(tǒng)能源利用率。其中，現(xiàn)有技術中心建立了堿性電解水和質子膜電解水的電轉氫、熱模型，并應用到電熱綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化運行中，但該技術僅針對電解水設備產(chǎn)熱特性分析，并未涉及高溫電解水以及其他氫能設備。此外，也有針對甲烷化裝置、氫燃料電池進行余熱回收利用以實現(xiàn)能源的多級利用的技術。但總的來說，目前針對于氫能系統(tǒng)熱回收的優(yōu)化運行方法僅停留在單一設備，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備變效率、多工況等運行特性也表達不足，無法準確表征氫能系統(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)化運行方法，以解決現(xiàn)有技術中的模型僅針對單一設備，同時對氫能設備變效率、多工況等運行特性也表達不足，無法準確表征氫能系統(tǒng)與外部電力系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)的協(xié)調(diào)互動能力，進而無法最大化的優(yōu)化考慮氫能系統(tǒng)熱回收的電氫能源系統(tǒng)的運行的技術問題。

6.本發(fā)明中的考慮氫能系統(tǒng)熱回收的電氫能源系統(tǒng)日前優(yōu)化運行方法，電氫能源系統(tǒng)中的設備包括電解水裝置、氫燃料電池、甲烷化裝置和電熱聯(lián)產(chǎn)裝置；

7.包括以下步驟：

8.s1獲取能源系統(tǒng)歷史運行數(shù)據(jù)并得到典型日源荷曲線；

9.s2根據(jù)設備運行參數(shù)建立考慮氫能系統(tǒng)熱回收的設備運行模型；

10.s3根據(jù)能源系統(tǒng)拓撲結構建立能源系統(tǒng)模型；

11.s4以系統(tǒng)運行成本最小為目標，建立考慮氫能系統(tǒng)熱回收的電氫能源系統(tǒng)日前優(yōu)化運行模型；

12.s6求解所述的優(yōu)化運行模型，以得到電氫區(qū)域綜合能源系統(tǒng)日前運行計劃。

13.進一步的，能源系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)包括新能源出力數(shù)據(jù)、電負荷數(shù)據(jù)、氣負荷、熱負荷、和氫負荷數(shù)據(jù)。

14.進一步的，所述考慮氫能系統(tǒng)熱回收的設備運行模型，包括：

15.1)低溫和高溫電解水熱回收運行模型，包括

16.對于單個電解池，電解所需電壓可表示為：

17.u

cell

(t

ed

,i

cell

)＝u

rev

+u

ohm

+u

act

+u

con

[0018][0019]

式中，u

cell

為電解電壓，與t

ed

和電解電流密度i

cell

相關，可分為可逆電壓u

rev

、歐姆極化電壓u

ohm

、活化極化電壓u

act

和濃差極化電壓u

con

；u

th

為電解理論所需最小電壓，與溫度相關，在800℃為1.29v，而在25℃時為1.48v；ne為氫的摩爾電子數(shù)，f為法拉第常數(shù)；

[0020]

電解水電解能量流模型可表示為：

[0021][0022]

式中，p

ed,el

為高溫電解水電解能耗；p

ed,h

為高溫電解水用于產(chǎn)氫的能耗；n

cell

為電解池數(shù)目；s

cell

為電解池的有效面積；

[0023]

采用集總方程表征低溫電解水在運行的熱力學過程，具體如下：

[0024][0025]

式中，led代表低溫電解水；c

led

為低溫電解槽的等效熱容；為t時刻低溫電解槽的熱損；為t時刻低溫電解槽可回收的熱能；

[0026]

高溫電解水系統(tǒng)熱力學過程具體如下：

[0027][0028]

式中，hed代表高溫電解水；c

hed

為高溫溫電解槽的等效熱容；為t時刻出料氣體的熱能；k

rec

為出料氣體與進料氣體熱交換系數(shù)；為t時刻高溫電解槽的熱損；為t時刻高溫電解水預熱裝置能耗，為t時刻高溫電解槽加熱能耗，假設加熱均采用電加熱，即：

[0029]

p

thed,heat

+p

thed,fur

＝η

eb

p

teb

[0030]

式中，為t時刻電解水電加熱功耗，η

eb

為電加熱工作效率；

[0031]

建立熱穩(wěn)態(tài)模型如下：

[0032][0033][0034]

將電解水熱損功耗表示為：

[0035][0036]

式中，r

ed

為電解槽的等效熱阻，ta為環(huán)境溫度；

[0037]

保持在一定溫度范圍內(nèi)，即：

[0038][0039]

低溫和高溫電解水系統(tǒng)最終回收熱能分別表示為：

[0040][0041]

式中，分別為t時刻低溫電解水和高溫電解水回收的熱能，η

ed,he

為換熱裝置的換熱效率；

[0042]

2)甲烷化熱回收運行模型，包括，

[0043]

反應原料和產(chǎn)物需滿足物質的量平衡關系，有：

[0044][0045]

式中，分別為t時刻反應器消耗二氧化碳和氫氣的速率；分別為t時刻反應器產(chǎn)生甲烷的速率和摩爾速率；為反應產(chǎn)生甲烷和氫氣的物質的量比例；例；分別為二氧化碳、氫氣和甲烷的相對分子質量；

[0046]

甲烷化過程產(chǎn)熱表示如下：

[0047][0048]

式中，為t時刻甲烷化產(chǎn)熱功耗；η

mr

為甲烷化反應的效率；

△

h為甲烷化產(chǎn)生單位摩爾甲烷而釋放的熱量，為165kj/mol；

[0049]

甲烷化裝置最終回收的熱能表達如下：

[0050][0051]

式中，為t時刻甲烷化裝置回收的熱能；η

mr,heat

為甲烷化裝置換熱器效率；

[0052]

3)氫燃料電池熱回收模型，包括，

[0053]

氫燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)物理模型，表征為：

[0054][0055]

其中：

[0056][0057]

式中，為t時刻氫燃料電池耗氫量，分別為t時刻氫燃料電池發(fā)電功率、產(chǎn)熱功率，η

fc,e

、η

fc,h

為氫燃料電池發(fā)電效率和產(chǎn)熱效率；

[0058]

4)氫能系統(tǒng)熱回收模型，包括，

[0059]

氫能系統(tǒng)熱回收利用模型，表達如下：

[0060][0061]

式中，為t時刻氫能系統(tǒng)熱回收利用的熱能；η

he

為換熱裝置換熱效率。

[0062]

進一步的，所述能源系統(tǒng)模型包括：

[0063]

1)配電網(wǎng)潮流模型，具體如下：

[0064][0065][0066][0067][0068][0069]

式中，分別為節(jié)點i、j電壓的平方；p

ij

、q

ij

分別為支路ij的有功、無功功率；pi、qi分別為節(jié)點i、j的凈流入有功、無功功率；r

ij

、x

ij

分別為支路ij的電阻和電抗；分別為支路ij的電阻和電抗；分別為節(jié)點電壓最小值、最大值的平方，v0為平衡節(jié)點電壓的平方；s

ij,max

為支路ij的線路最大傳輸容量；

[0070]

2)配熱網(wǎng)潮流模型，包括，

[0071]

各節(jié)點水流平衡表示為：

[0072]adhnwij

＝w

node

[0073]

式中，a

dhn

為熱網(wǎng)節(jié)點支路關聯(lián)矩陣，w

ij

為支路水流矩陣，w

node

為節(jié)點水流矩陣；

[0074]

節(jié)點水頭表示為：

[0075][0076]

式中，p

w,i

為i節(jié)點的水頭；k為水管等效粗糙程度參數(shù)；l

ij

為節(jié)點i、j水管長度；為水的密度，d為水管內(nèi)徑；w

ij

為節(jié)點ij水流速度；

[0077]

節(jié)點供水和回水溫度表示為：

[0078][0079]

式中，t

is

、t

ir

分別為節(jié)點i供水和回水溫度；分別為熱源、熱負荷節(jié)點供

水和回水溫度；分別為熱源、熱負荷節(jié)點水流速度；e(i)為以i節(jié)點為末節(jié)點的節(jié)點集合，s(i)為以i節(jié)點為始節(jié)點的節(jié)點集合；

[0080]

熱源和熱負荷節(jié)點的釋放和吸收的熱能表示為：

[0081][0082]

式中，分別為熱源釋放的熱能和熱負荷吸收的熱能；cw為工質的比熱容；

[0083]

3)熱電聯(lián)產(chǎn)機組運行模型，包括，

[0084]

熱電聯(lián)產(chǎn)機組模型表示為：

[0085][0086]

式中，p

chp

、q

chp

分別為熱電聯(lián)產(chǎn)機組產(chǎn)電、產(chǎn)熱功率，a

chp

、b

chp

、c

chp

分別為熱電聯(lián)產(chǎn)機組運行的邊界向量；

[0087]

熱電聯(lián)產(chǎn)機組機組耗氣量表示為：

[0088][0089]

式中，為t時刻熱電聯(lián)產(chǎn)機組耗氣量，η

chp

為熱電聯(lián)產(chǎn)機組運行效率，lhv

gas

為天然氣的低熱值。

[0090]

進一步的，所述日前優(yōu)化運行模型如下：

[0091][0092][0093][0094][0095][0096][0097]

式中，分別為t時刻系統(tǒng)購能成本、運維成本、碳排放成本、棄負荷懲罰成本、售能收入；為t時刻系統(tǒng)從上級電網(wǎng)購電的單位價格，為t時刻系統(tǒng)與上級電網(wǎng)的交互功率，當時，表示從上級電網(wǎng)購電，反之則向電網(wǎng)倒送電能。針對式中的絕對值非線性項，引入輔助變量并增加約束將其線性化；c

gas,buy

為購氣單位價格，為t時刻天然氣購氣量；n為所有設備的集合，包括電解水、氫燃料電池、chp等，為第n個設備單位運維成本，p

t,n

為t時刻第n個設備的功耗；c

em

為單位碳排放成本，λe、λ

gas

分別為用電、用氣的單位碳排放，λh為氫氣工業(yè)生產(chǎn)的單位碳排放，系統(tǒng)可以通過向氫能市場售氫從而減少工業(yè)制氫產(chǎn)生的碳排；c

e,p

、c

heat,p

、c

gas,p

、c

h,p

分別為棄電、棄熱、棄氣、棄氫單位懲罰價格，分別為t時刻系統(tǒng)棄電功率、棄熱功率、棄氣量和棄氫量；c

h,sell

為售氫單位價格，為t時刻系統(tǒng)售氫量；

[0098]

該模型的約束條件包括：

[0099]

熱網(wǎng)安全運行約束

[0100]wij

≤w

ij,max

[0101]

p

w,i,min

≤p

w,i

≤p

w,i,max

[0102][0103]

式中，w

ij,max

為節(jié)點ij最大水流速度；p

w,i,max

、p

w,i,min

分別為節(jié)點i的最大和最小水頭；ts分別為節(jié)點i最大和最小供水水溫；分別為節(jié)點i最大和最小回水水溫；

[0104]

熱電聯(lián)產(chǎn)機組爬坡約束：

[0105][0106]

式中，分別為熱電聯(lián)產(chǎn)機組最大爬坡功率；

[0107]

設備運行功耗約束：

[0108][0109]

式中，p

πt

為t時刻設備π的功耗；u

πt

為t時刻設備π的0-1狀態(tài)變量，為1則為設備工作；分別為設備π的最大、最小功耗；

[0110]

氣流量平衡約束：

[0111][0112]

式中，g

t

為t時刻氣網(wǎng)總氣負荷，為甲烷密度；

[0113]

氫能平衡約束

[0114][0115]

式中，m

th

為t時刻系統(tǒng)氫負荷；

[0116]

進一步的，氫燃料電池的氫熱電關系以如下近似表達式：

[0117][0118]

式中，p1、p2、q1、q2分別為氫燃料電池電功率和熱功率的線性擬合系數(shù)。

[0119]

本發(fā)明建立的模型不再僅針對單一設備，同時對氫能設備變效率、多工況等運行特性也進行了表達，能準確表征氫能系統(tǒng)與外部電力系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)的協(xié)調(diào)互動能力，進而可以最大化的優(yōu)化考慮氫能系統(tǒng)熱回收的電氫能源系統(tǒng)的運行的技術問題。

附圖說明

[0120]

圖1為本發(fā)明實施例中的堿性電解水熱回收原理圖；

[0121]

圖2為本發(fā)明實施例中的高溫電解水熱回收原理圖；

[0122]

圖3高溫電解水熱回收原理圖；

[0123]

圖4為本發(fā)明實施例中的低溫和高溫電解水產(chǎn)出特性圖；

[0124]

圖5為本發(fā)明實施例中的氫燃料電池熱回收原理圖

[0125]

圖6氫燃料電池輸入與輸出功率關系曲線圖。

[0126]

圖7本發(fā)明實施例中仿真實驗所用的ieee33氫能系統(tǒng)仿真網(wǎng)絡得示意圖；

[0127]

圖8為本發(fā)明實施例中仿真實驗所用的日前源荷預測曲線示意圖；

[0128]

圖9為本發(fā)明實施例中仿真實驗得到的電解水優(yōu)化運行結果示意圖；

[0129]

圖10為本發(fā)明實施例中仿真實驗得到的為電氫系統(tǒng)優(yōu)化運行結果示意圖。

具體實施方式

[0130]

下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不應該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅限于下述實施例。在不脫離本發(fā)明上述技術思想的情況下，根據(jù)本領域普通技術知識和慣用手段，做出各種替換和變更，均應包括在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

[0131]

本實施例中的，包括以下步驟：

[0132]

考慮氫能系統(tǒng)熱回收的電氫能源系統(tǒng)日前優(yōu)化運行方法，電氫能源系統(tǒng)中的設備包括電解水裝置、氫燃料電池、甲烷化裝置和電熱聯(lián)產(chǎn)裝置(chp)。

[0133]

包括以下步驟：

[0134]

s1獲取能源系統(tǒng)歷史運行數(shù)據(jù)并得到典型日源荷曲線；

[0135]

s2根據(jù)設備運行參數(shù)建立考慮氫能系統(tǒng)熱回收的設備運行模型；

[0136]

s3根據(jù)能源系統(tǒng)拓撲結構建立能源系統(tǒng)模型；

[0137]

s4以系統(tǒng)運行成本最小為目標，建立考慮氫能系統(tǒng)熱回收的電氫能源系統(tǒng)日前優(yōu)化運行模型；

[0138]

s6求解所述的優(yōu)化運行模型，以得到電氫區(qū)域綜合能源系統(tǒng)日前運行計劃。

[0139]

能源系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)包括新能源出力、電負荷、氣負荷、熱負荷、氫負荷。

[0140]

本實施例中，考慮氫能系統(tǒng)熱回收的設備運行模型如下：

[0141]

1)低溫和高溫電解水熱回收運行模型

[0142]

電解水技術分為兩大類，分別是以堿性電解、質子交換膜電解為代表的低溫電解水技術和以高溫固體氧化電解為代表的高溫電解水技術，兩類電解技術均存在熱回收利用潛力。其中，低溫電解技術熱回收原理類似，以堿性電解水熱回收利用為例。圖1為堿性電解水系統(tǒng)熱回收原理圖。電解液經(jīng)循環(huán)泵進入堿性電解槽電解生成氫氣和氧氣，反應溫度約為70～90℃，由于反應溫度較低，電解電壓除了電解制氫外，還需要克服電解極化反應，該部分能量最終以熱量形式散失，使得電解液溫度升高。反應完后的高溫電解廢液(60～80℃)可以通過熱交換裝置回收反應余熱，同時達到冷卻堿液的作用。冷卻后的低溫電解廢液可以經(jīng)處理后進入下一次的電解循環(huán)中，從而提高堿液利用率。由此可知，堿性電解水的熱回收熱源為電解反應過程釋放的熱量，回收介質為高溫電解廢液。

[0143]

與低溫電解水系統(tǒng)不同，為保證原料氣體和電解槽反應溫度要求，高溫電解水系統(tǒng)除了高溫電解槽外，還包括輔助設備以提供必要的熱能供應，如預熱裝置、熱交換裝置和電爐。圖2為高溫電解水熱回收原理圖。常溫液態(tài)水h2o(l,ta)通過預熱裝置和熱交換裝置1吸熱，形成高溫水蒸氣h2o(g,t

ed

)，經(jīng)高溫電解槽電解生成高溫氫氣、氧氣，高溫產(chǎn)物通過熱交換裝置1對進料氣體加熱達到余熱的初步回收利用，氣體溫度降低為t

out

(100～130℃)。該部分氣體通過熱交換裝置2冷卻至常溫，進一步回收余熱至熱網(wǎng)，最終產(chǎn)物經(jīng)處理存儲到儲氫罐、儲氧罐中。

[0144]

低溫電解水和高溫電解水在電解反應原理上相同，因此以下變量表述不再區(qū)別低溫和高溫電解水。對于單個電解池，電解所需電壓可表示為：

[0145]ucell

(t

ed

,i

cell

)＝u

rev

+u

ohm

+u

act

+u

con

???????????????????

(1)

[0146][0147]

式中，u

cell

為電解電壓，與t

ed

和電解電流密度i

cell

相關，可分為可逆電壓u

rev

、歐姆極化電壓u

ohm

、活化極化電壓u

act

和濃差極化電壓u

con

；u

th

為電解理論所需最小電壓，與溫度相關，在800℃為1.29v，而在25℃時為1.48v；ne為氫的摩爾電子數(shù)，f為法拉第常數(shù)。對于低溫電解水，電解電壓u

cell

大于u

th

，因此在低溫條件下，電解反應為放熱反應；而對于高溫電解，u

cell

的情況復雜許多。當u

cell

》u

th

時，電解過程對外表現(xiàn)為放熱，當u

cell

《u

th

時，高溫電解水系統(tǒng)表現(xiàn)為吸熱。根據(jù)，電解水電解能量流模型可表示為：

[0148][0149]

式中，p

ed,el

為高溫電解水電解能耗；p

ed,h

為高溫電解水用于產(chǎn)氫的能耗；n

cell

為電解池數(shù)目；s

cell

為電解池的有效面積。消除式中i

cell

，可得p

ed,el

、p

ed,h

和t

ed

三者之間關系函數(shù)，具體如下：

[0150][0151]

根據(jù)低溫、高溫電解水經(jīng)驗方程，可得出不同類型電解水p

ed,el

、p

ed,h

和t

ed

函數(shù)關系見圖3。

[0152]

fig 3the output characteristics oflow-temperture and high-temperature electrolysis systems

[0153]

低溫電解水在運行中，可以采用集總方程對其熱力學過程表征，具體如下：

[0154][0155]

式中，led代表低溫電解水；c

led

為低溫電解槽的等效熱容；為t時刻低溫電解槽的熱損；為t時刻低溫電解槽可回收的熱能。對于高溫電解水系統(tǒng)，由于具有輔助裝置供熱和內(nèi)部熱循環(huán)系統(tǒng)，其熱力學過程與低溫電解水不同，具體如下：

[0156][0157]

式中，hed代表高溫電解水；c

hed

為高溫溫電解槽的等效熱容；為t時刻出料氣體的熱能；k

rec

為出料氣體與進料氣體熱交換系數(shù)；為t時刻高溫電解槽的熱損；為t時刻高溫電解水預熱裝置能耗，為t時刻高溫電解槽加熱能耗，本實施例假設加熱均采用電加熱，即：

[0158]

p

thed,heat

+p

thed,fur

＝η

eb

p

teb

???????????????????????

(7)

[0159]

式中，為t時刻電解水電加熱功耗，η

eb

為電加熱工作效率?？紤]到電解槽熱時間常數(shù)通常遠遠大于調(diào)度時間尺度，可給出熱穩(wěn)態(tài)模型如下：

[0160][0161]

[0162]

可以看出，電解槽有明顯的儲熱特征，儲熱容量取決于等效熱容。對于低溫電解水和高溫電解水，電解水熱損功耗可表示為：

[0163][0164]

式中，r

ed

為電解槽的等效熱阻，ta為環(huán)境溫度。對于電解槽正常工作，需在一定溫度范圍內(nèi)，即：

[0165][0166]

考慮到換熱器和水泵工作效率，低溫和高溫電解水系統(tǒng)最終回收熱能可分別表示為：

[0167][0168]

式中，分別為t時刻低溫電解水和高溫電解水回收的熱能，η

ed,he

為換熱裝置的換熱效率。

[0169]

2)甲烷化熱回收運行模型

[0170]

甲烷化反應是強放熱反應，由于劇烈的反應熱會導致反應效率降低甚至催化劑燒結，因此對反應器溫度控制十分重要。甲烷化裝置一般由多個反應器級聯(lián)運行，反應器之間采用冷卻、循環(huán)裝置進行溫度控制。圖4為一種常用的甲烷化制作工藝圖，由兩個甲烷化反應器和一個補充甲烷化反應器組成，原料氣經(jīng)循環(huán)壓縮機和預熱裝置進入兩個甲烷化反應器，反應后的氣體經(jīng)過熱交換裝置冷卻后進入下一個反應器繼續(xù)反應，最終的反應氣體經(jīng)過氣液分離器分離甲烷和水蒸汽，形成最后的產(chǎn)品氣。在不同反應器之間存在熱交換裝置，用于反應氣體降溫，同時達到熱回收的目的。

[0171]

根據(jù)甲烷化反應原理，反應原料和產(chǎn)物需滿足物質的量平衡關系，即：

[0172][0173]

式中，分別為t時刻反應器消耗二氧化碳和氫氣的速率；分別為t時刻反應器產(chǎn)生甲烷的速率和摩爾速率；n

ch4-h

為反應產(chǎn)生甲烷和氫氣的物質的量比例；例；分別為二氧化碳、氫氣和甲烷的相對分子質量。

[0174]

因此甲烷化過程產(chǎn)熱如下：

[0175][0176]

式中，為t時刻甲烷化產(chǎn)熱功耗；η

mr

為甲烷化反應的效率；

△

h為甲烷化產(chǎn)生單位摩爾甲烷而釋放的熱量，為165kj/mol。

[0177]

甲烷化裝置最終回收的熱能可表示為：

[0178][0179]

式中，為t時刻甲烷化裝置回收的熱能；η

mr,heat

為甲烷化裝置換熱器效率。

[0180]

3)氫燃料電池熱回收模型

[0181]

氫燃料電池通過氫氣與氧氣在氫燃料電池堆的氧化還原反應產(chǎn)生電能，經(jīng)變流器將生成的電能送至電網(wǎng)。同時，通過熱交換裝置可以回收電堆的余熱，并與區(qū)域熱網(wǎng)相連，

達到熱電聯(lián)產(chǎn)的作用，總效率可達80～90％。氫燃料電池熱回收原理見圖5。

[0182]

本實施例選擇高溫固體氧化物氫燃料電池為研究對象，氫燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)物理模型可按如下經(jīng)驗方程表征為：

[0183][0184]

其中：

[0185][0186]

式中，為t時刻氫燃料電池耗氫量，分別為t時刻氫燃料電池發(fā)電功率、產(chǎn)熱功率，η

fc,e

、η

fc,h

為氫燃料電池發(fā)電效率和產(chǎn)熱效率。氫燃料電池的氫熱電關系如圖6所示，對其進行線性擬合，可得如下近似表達式：

[0187][0188]

式中，p1、p2、q1、q2分別為氫燃料電池電功率和熱功率的線性擬合系數(shù)。

[0189]

4)氫能系統(tǒng)熱回收模型

[0190]

氫能系統(tǒng)內(nèi)部設置有熱能管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過控制電解水、氫燃料電池、甲烷化設備的冷卻質流速和溫度，從而控制設備運行溫度和回收的熱能。氫能系統(tǒng)與外界熱網(wǎng)通過熱交換裝置和熱泵相連，實現(xiàn)與外部供熱系統(tǒng)耦合。本實施例基于能量守恒定律，建立了氫能系統(tǒng)熱回收利用模型，具體如下：

[0191][0192]

式中，為t時刻氫能系統(tǒng)熱回收利用的熱能；η

he

為換熱裝置換熱效率。

[0193]

本實施例中的能源系統(tǒng)模型如下：

[0194]

1)配電網(wǎng)潮流模型

[0195]

lindistflow潮流模型廣泛應用在輻射狀配網(wǎng)潮流計算建模中，具體如下：

[0196][0197][0198][0199][0200][0201]

式中，分別為節(jié)點i、j電壓的平方；p

ij

、q

ij

分別為支路ij的有功、無功功率；pi、qi分別為節(jié)點i、j的凈流入有功、無功功率；r

ij

、x

ij

分別為支路ij的電阻和電抗；分別為支路ij的電阻和電抗；分別為節(jié)點電壓最小值、最大值的平方，v0為平衡節(jié)點電壓的平方；s

ij,max

為支路ij的線路最大傳輸容量。

[0202]

2)配熱網(wǎng)潮流模型

[0203]

對于配熱網(wǎng)，各節(jié)點水流平衡可表示為：

[0204]adhnwij

＝w

node (25)

[0205]

式中，a

dhn

為熱網(wǎng)節(jié)點支路關聯(lián)矩陣，w

ij

為支路水流矩陣，w

node

為節(jié)點水流矩陣。節(jié)點水頭可表示為：

[0206][0207]

式中，p

w,i

為i節(jié)點的水頭；k為水管等效粗糙程度參數(shù)；l

ij

為節(jié)點i、j水管長度；為水的密度，d為水管內(nèi)徑；w

ij

為節(jié)點ij水流速度。

[0208]

配熱網(wǎng)一般配熱距離較短，可以忽略熱網(wǎng)傳輸熱損，因此對于每個節(jié)點，節(jié)點供水和回水溫度可表示為：

[0209][0210]

式中，分別為節(jié)點i供水和回水溫度；分別為熱源、熱負荷節(jié)點供水和回水溫度；分別為熱源、熱負荷節(jié)點水流速度；e(i)為以i節(jié)點為末節(jié)點的節(jié)點集合，s(i)為以i節(jié)點為始節(jié)點的節(jié)點集合。

[0211]

對每個熱源和熱負荷節(jié)點，釋放和吸收的熱能可表示為：

[0212][0213]

式中，分別為熱源釋放的熱能和熱負荷吸收的熱能；cw為工質的比熱容。

[0214]

3)熱電聯(lián)產(chǎn)機組運行模型

[0215]

熱電聯(lián)產(chǎn)機組通過燃燒天然氣產(chǎn)生電能和熱能，其數(shù)學模型可表示為：

[0216][0217]

式中，p

chp

、q

chp

分別為熱電聯(lián)產(chǎn)機組產(chǎn)電、產(chǎn)熱功率，a

chp

、b

chp

、c

chp

分別為熱電聯(lián)產(chǎn)機組運行的邊界向量。熱電聯(lián)產(chǎn)機組機組耗氣量可表示為：

[0218][0219]

式中，為t時刻熱電聯(lián)產(chǎn)機組耗氣量，η

chp

為熱電聯(lián)產(chǎn)機組運行效率，lhv

gas

為天然氣的低熱值。

[0220]

本實施例中建立的日前優(yōu)化運行模型如下：

[0221]

(1)本實施例所提優(yōu)化模型的目標是區(qū)域綜合能源系統(tǒng)運行成本c最小，運行成本包括購能成本、運維成本、碳排放成本、棄負荷懲罰成本和售能收入，具體如下：

[0222][0223]

[0224][0225][0226][0227][0228]

式中，分別為t時刻系統(tǒng)購能成本、運維成本、碳排放成本、棄負荷懲罰成本、售能收入；為t時刻系統(tǒng)從上級電網(wǎng)購電的單位價格，為t時刻系統(tǒng)與上級電網(wǎng)的交互功率，當時，表示從上級電網(wǎng)購電，反之則向電網(wǎng)倒送電能。針對式中的絕對值非線性項，引入輔助變量并增加約束將其線性化；c

gas,buy

為購氣單位價格，為t時刻天然氣購氣量；n為所有設備的集合，包括電解水、氫燃料電池、chp等，為第n個設備單位運維成本，p

t,n

為t時刻第n個設備的功耗；c

em

為單位碳排放成本，λe、λ

gas

分別為用電、用氣的單位碳排放，λh為氫氣工業(yè)生產(chǎn)的單位碳排放，系統(tǒng)可以通過向氫能市場售氫從而減少工業(yè)制氫產(chǎn)生的碳排；c

e,p

、c

heat,p

、c

gas,p

、c

h,p

分別為棄電、棄熱、棄氣、棄氫單位懲罰價格，分別為t時刻系統(tǒng)棄電功率、棄熱功率、棄氣量和棄氫量；c

h,sell

為售氫單位價格，為t時刻系統(tǒng)售氫量。

[0229]

(2)約束條件

[0230]

熱網(wǎng)安全運行約束

[0231]

為保障熱網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，需滿足如下約束：

[0232]wij

≤w

ij,max

?????????????????????????????

(37)

[0233]

p

w,i,min

≤p

w,i

≤p

w,i,max

?????????????????????????

(38)

[0234][0235]

式中，w

ij,max

為節(jié)點ij最大水流速度；p

w,i,max

、p

w,i,min

分別為節(jié)點i的最大和最小水頭；頭；分別為節(jié)點i最大和最小供水水溫；分別為節(jié)點i最大和最小回水水溫。

[0236]

1)熱電聯(lián)產(chǎn)機組爬坡約束

[0237][0238]

式中，分別為熱電聯(lián)產(chǎn)機組最大爬坡功率。

[0239]

2)設備運行功耗約束

[0240]

為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，系統(tǒng)中設備運行功耗需滿足：

[0241][0242]

式中，p

πt

為t時刻設備π的功耗，包括電解水、氫燃料電池、甲烷化裝置等；u

πt

為t時刻設備π的0-1狀態(tài)變量，為1則為設備工作；分別為設備π的最大、最小功耗。

[0243]

3)氣流量平衡約束

[0244]

式中，g

t

為t時刻氣網(wǎng)總氣負荷，為甲烷密度。

[0245]

4)氫能平衡約束

[0246]

電解水產(chǎn)生的氫氣用于氫負荷、售賣給氫能市場、甲烷化或者氫燃料電池反應，具體如下：

[0247][0248]

式中，為t時刻系統(tǒng)氫負荷。

[0249]

本實施例還對本發(fā)明中的發(fā)放進行了算例仿真，用于仿真的中的ieee33氫能系統(tǒng)仿真網(wǎng)絡如圖7所示。其中，氫能系統(tǒng)接入電網(wǎng)n10節(jié)點、熱網(wǎng)h3節(jié)點、氣網(wǎng)g1節(jié)點。光伏、風電機組分別接入電網(wǎng)n22、n25、n33節(jié)點。chp機組接入電網(wǎng)n18、熱網(wǎng)h7和氣網(wǎng)g6節(jié)點。從上級電網(wǎng)購電電價采用分時電價。系統(tǒng)、設備相關參數(shù)見表1。低溫、高溫溫電解水相關參數(shù)見表。

[0250]

圖8為用于仿真的地區(qū)日前源荷預測曲線，包括新能源出力、電負荷、氣負荷、熱負荷、氫負荷。

[0251]

仿真中，采用商業(yè)軟件求解優(yōu)化運行模型，并得到電氫區(qū)域綜合能源系統(tǒng)日前運行計劃。

[0252]

為研究氫能系統(tǒng)熱回收對區(qū)域綜合能源系統(tǒng)運行的影響，本實施例設置如下場景進行對比分析。

[0253]

場景1：電解水裝置采用低溫電解水，不考慮氫能系統(tǒng)熱回收；

[0254]

場景2：電解水裝置采用低溫電解水，同時考慮氫能系統(tǒng)熱回收用；

[0255]

場景3：電解水裝置采用高溫電解水，不考慮氫能系統(tǒng)熱回收；

[0256]

場景4：電解水裝置采用高溫電解水，同時考慮氫能系統(tǒng)熱回收利用。

[0257]

圖9為場景2、4中低溫和高溫電解水電解槽溫度和熱回收運行結果。由圖可知，考慮熱回收后，低溫電解水和高溫電解水運行結果有顯著差異，主要體現(xiàn)在熱回收能力qed和運行溫度ted。在熱回收qed方面，低溫電解水最大熱回收功耗約為700kw，高溫電解水最大熱回收功耗為500kw，相同容量的低溫電解水熱回收能力高于高溫電解水，主要原因在于高溫電解水產(chǎn)生的熱量一部分用于內(nèi)部熱循環(huán)，輸出熱能較少。

[0258]

在運行溫度ted方面，低溫電解水約在0:00～6:00點、11:00～16:00升溫，7:00～11:00、16:00～23:00降溫，高溫電解水僅在11:00～15:00升溫，19:00～24:00降溫。由此可知，低溫電解水和高溫電解水均在19:00～23:00時間段降溫，主要原因在于此時段氫能需求較低，且熱能需求較高，為滿足晚間熱需求，電解水將降低電解槽反應溫度，提高產(chǎn)熱效率的同時，釋放電解水存儲的熱能。然而，低溫電解水和高溫電解水的運行溫度在0:00～8:00點差別較大，主要原因在于該時段熱負荷較大，高溫電解槽運行在低溫可以獲得較大的熱能輸出，而低溫電解水為滿足8:00～9:00的氫負荷早高峰需求，需要提高反應溫度從而獲得較大的氫能輸出。由此可知，電解水系統(tǒng)具備一定的電熱靈活調(diào)節(jié)和儲熱能力，可以根據(jù)外界能量需求控制熱回收和運行溫度，實現(xiàn)電、熱、氫多能協(xié)調(diào)運行。

[0259]

為說明氫能系統(tǒng)熱回收對于電網(wǎng)運行的影響，以場景3、4運行結果為例進行對比分析。圖10為場景3、4中電解水用電、chp發(fā)電和棄風光結果。由圖可知，場景3棄風光主要發(fā)生在夜間3:00～5:00點，原因在于chp以“以熱定電”模式運行，為滿足該時段高熱負荷需求，其電能功率調(diào)節(jié)范圍受到限制，而此時段風電出力較大，大量風電難以消納，因此產(chǎn)生了棄風。在場景4中，系統(tǒng)夜間棄風量為0，主要原因在于氫能系統(tǒng)熱能回收利用降低了chp機組的熱能輸出壓力，增大了其電能功率的調(diào)節(jié)范圍，進一步減少了棄風。由此可知，氫能

系統(tǒng)熱回收可以有效促進系統(tǒng)電、熱協(xié)同運行，緩解chp機組電、熱耦合運行特征，促進風電消納。

[0260]

表1不同場景系統(tǒng)運行成本和棄風光率結果

[0261][0262]

*單位：萬元

[0263]

表1為4個場景下系統(tǒng)運行成本和棄風光率結果。場景1、2運行總成本分別為9.36萬元、7.03萬元，場景3、4運行總成本分別為8.53萬元、6.95萬元，考慮氫能系統(tǒng)熱回收后，總成本分別降低24.9％、18.6％。在棄風光率上，各個場景分別為10.25％、0.22％、8.8％、0.09％。由此可知，氫能系統(tǒng)熱回收對于系統(tǒng)運行效益有顯著提升作用，主要原因在于氫能系統(tǒng)熱回收降低了chp機組的供熱需求和棄風量，從而減少了購氣成本和購電成本。由此可知，氫能系統(tǒng)熱回收可有效降低系統(tǒng)運行成本和棄風光，進一步體現(xiàn)氫能系統(tǒng)熱回收的優(yōu)越性。

[0264]

表2熱回收對氫能設備能效的影響

[0265][0266]

表2為熱回收對氫能設備能效的影響結果。由表可知，熱回收可以顯著提升氫能設備能效，低溫電解水、高溫電解水、氫燃料電池和甲烷化能效絕對增量分別為23.8％、14.1％、33.3％、12.6％。技術特征：

1.考慮氫能系統(tǒng)熱回收的電氫能源系統(tǒng)日前優(yōu)化運行方法，其特征在于，電氫能源系統(tǒng)中的設備包括電解水裝置、氫燃料電池、甲烷化裝置和電熱聯(lián)產(chǎn)裝置；包括以下步驟：s1獲取能源系統(tǒng)歷史運行數(shù)據(jù)并得到典型日源荷曲線；s2根據(jù)設備運行參數(shù)建立考慮氫能系統(tǒng)熱回收的設備運行模型；s3根據(jù)能源系統(tǒng)拓撲結構建立能源系統(tǒng)模型；s4以系統(tǒng)運行成本最小為目標，建立考慮氫能系統(tǒng)熱回收的電氫能源系統(tǒng)日前優(yōu)化運行模型；s6求解所述的優(yōu)化運行模型，以得到電氫區(qū)域綜合能源系統(tǒng)日前運行計劃。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，能源系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)包括新能源出力數(shù)據(jù)、電負荷數(shù)據(jù)、氣負荷、熱負荷、和氫負荷數(shù)據(jù)。3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述考慮氫能系統(tǒng)熱回收的設備運行模型，包括：1)低溫和高溫電解水熱回收運行模型，包括對于單個電解池，電解所需電壓可表示為：u

cell

(t

ed

,i

cell

)＝u

rev

+u

ohm

+u

act

+u

con

式中，u

cell

為電解電壓，與t

ed

和電解電流密度i

cell

相關，可分為可逆電壓u

rev

、歐姆極化電壓u

ohm

、活化極化電壓u

act

和濃差極化電壓u

con

；u

th

為電解理論所需最小電壓，與溫度相關，在800℃為1.29v，而在25℃時為1.48v；n

e

為氫的摩爾電子數(shù)，f為法拉第常數(shù)；電解水電解能量流模型可表示為：式中，p

ed,el

為高溫電解水電解能耗；p

ed,h

為高溫電解水用于產(chǎn)氫的能耗；n

cell

為電解池數(shù)目；s

cell

為電解池的有效面積；采用集總方程表征低溫電解水在運行的熱力學過程，具體如下：式中，led代表低溫電解水；c

led

為低溫電解槽的等效熱容；為t時刻低溫電解槽的熱損；為t時刻低溫電解槽可回收的熱能；高溫電解水系統(tǒng)熱力學過程具體如下：式中，hed代表高溫電解水；c

hed

為高溫溫電解槽的等效熱容；為t時刻出料氣體的熱能；k

rec

為出料氣體與進料氣體熱交換系數(shù)；為t時刻高溫電解槽的熱損；為t時刻高溫電解水預熱裝置能耗，為t時刻高溫電解槽加熱能耗，假設加熱均采用電加熱，即：p

thed,heat

+p

thed,fur

＝η

eb

p

teb

式中，為t時刻電解水電加熱功耗，η

eb

為電加熱工作效率；建立熱穩(wěn)態(tài)模型如下：建立熱穩(wěn)態(tài)模型如下：將電解水熱損功耗表示為：式中，r

ed

為電解槽的等效熱阻，t

a

為環(huán)境溫度；保持在一定溫度范圍內(nèi)，即：低溫和高溫電解水系統(tǒng)最終回收熱能分別表示為：式中，分別為t時刻低溫電解水和高溫電解水回收的熱能，η

ed,he

為換熱裝置的換熱效率；2)甲烷化熱回收運行模型，包括，反應原料和產(chǎn)物需滿足物質的量平衡關系，有：式中，分別為t時刻反應器消耗二氧化碳和氫氣的速率；分別為t時刻反應器產(chǎn)生甲烷的速率和摩爾速率；為反應產(chǎn)生甲烷和氫氣的物質的量比例；為反應產(chǎn)生甲烷和氫氣的物質的量比例；分別為二氧化碳、氫氣和甲烷的相對分子質量；甲烷化過程產(chǎn)熱表示如下：式中，為t時刻甲烷化產(chǎn)熱功耗；η

mr

為甲烷化反應的效率；

△

h為甲烷化產(chǎn)生單位摩爾甲烷而釋放的熱量，為165kj/mol；甲烷化裝置最終回收的熱能表達如下：q

tmr

＝η

mr,he

p

tmr,heat

式中，為t時刻甲烷化裝置回收的熱能；η

mr,heat

為甲烷化裝置換熱器效率；3)氫燃料電池熱回收模型，包括，氫燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)物理模型，表征為：其中：

式中，為t時刻氫燃料電池耗氫量，分別為t時刻氫燃料電池發(fā)電功率、產(chǎn)熱功率，η

fc,e

、η

fc,h

為氫燃料電池發(fā)電效率和產(chǎn)熱效率；4)氫能系統(tǒng)熱回收模型，包括，氫能系統(tǒng)熱回收利用模型，表達如下：式中，為t時刻氫能系統(tǒng)熱回收利用的熱能；η

he

為換熱裝置換熱效率。4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述能源系統(tǒng)模型包括：1)配電網(wǎng)潮流模型，具體如下：1)配電網(wǎng)潮流模型，具體如下：1)配電網(wǎng)潮流模型，具體如下：1)配電網(wǎng)潮流模型，具體如下：1)配電網(wǎng)潮流模型，具體如下：式中，分別為節(jié)點i、j電壓的平方；p

ij

、q

ij

分別為支路ij的有功、無功功率；p

i

、q

i

分別為節(jié)點i、j的凈流入有功、無功功率；r

ij

、x

ij

分別為支路ij的電阻和電抗；分別為支路ij的電阻和電抗；分別為節(jié)點電壓最小值、最大值的平方，v0為平衡節(jié)點電壓的平方；s

ij,max

為支路ij的線路最大傳輸容量；2)配熱網(wǎng)潮流模型，包括，各節(jié)點水流平衡表示為：a

dhn

w

ij

＝w

node

式中，a

dhn

為熱網(wǎng)節(jié)點支路關聯(lián)矩陣，w

ij

為支路水流矩陣，w

node

為節(jié)點水流矩陣；節(jié)點水頭表示為：式中，p

w,i

為i節(jié)點的水頭；k為水管等效粗糙程度參數(shù)；l

ij

為節(jié)點i、j水管長度；為水的密度，d為水管內(nèi)徑；w

ij

為節(jié)點ij水流速度；節(jié)點供水和回水溫度表示為：式中，分別為節(jié)點i供水和回水溫度；分別為熱源、熱負荷節(jié)點供水和

回水溫度；分別為熱源、熱負荷節(jié)點水流速度；e(i)為以i節(jié)點為末節(jié)點的節(jié)點集合，s(i)為以i節(jié)點為始節(jié)點的節(jié)點集合；熱源和熱負荷節(jié)點的釋放和吸收的熱能表示為：式中，分別為熱源釋放的熱能和熱負荷吸收的熱能；c

w

為工質的比熱容；3)熱電聯(lián)產(chǎn)機組運行模型，包括，熱電聯(lián)產(chǎn)機組模型表示為：式中，p

chp

、q

chp

分別為熱電聯(lián)產(chǎn)機組產(chǎn)電、產(chǎn)熱功率，a

chp

、b

chp

、c

chp

分別為熱電聯(lián)產(chǎn)機組運行的邊界向量；熱電聯(lián)產(chǎn)機組機組耗氣量表示為：式中，為t時刻熱電聯(lián)產(chǎn)機組耗氣量，η

chp

為熱電聯(lián)產(chǎn)機組運行效率，lhv

gas

為天然氣的低熱值。5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述日前優(yōu)化運行模型如下：5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述日前優(yōu)化運行模型如下：5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述日前優(yōu)化運行模型如下：5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述日前優(yōu)化運行模型如下：5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述日前優(yōu)化運行模型如下：5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述日前優(yōu)化運行模型如下：式中，分別為t時刻系統(tǒng)購能成本、運維成本、碳排放成本、棄負荷懲罰成本、售能收入；為t時刻系統(tǒng)從上級電網(wǎng)購電的單位價格，為t時刻系統(tǒng)與上級電網(wǎng)的交互功率，當時，表示從上級電網(wǎng)購電，反之則向電網(wǎng)倒送電能。針對式中的絕對值非線性項，引入輔助變量并增加約束將其線性化；c

gas,buy

為購氣單位價格，為t時刻天然氣購氣量；n為所有設備的集合，包括電解水、氫燃料電池、chp等，為第n個設備單位運維成本，p

t,n

為t時刻第n個設備的功耗；c

em

為單位碳排放成本，λ

e

、λ

gas

分別為用電、用氣的單位碳排放，λ

h

為氫氣工業(yè)生產(chǎn)的單位碳排放，系統(tǒng)可以通過向氫能市場售氫從而減少工業(yè)制氫產(chǎn)生的碳排；c

e,p

、c

heat,p

、c

gas,p

、c

h,p

分別為棄電、棄熱、棄氣、棄氫單位懲罰價格，分別為t時刻系統(tǒng)棄電功率、棄熱功率、棄氣量和棄氫量；c

h,sell

為售氫單位價格，為t時刻系統(tǒng)售氫量；

該模型的約束條件包括：熱網(wǎng)安全運行約束w

ij

≤w

ij,max

p

w,i,min

≤p

w,i

≤p

w,i,max

式中，w

ij,max

為節(jié)點ij最大水流速度；p

w,i,max

、p

w,i,min

分別為節(jié)點i的最大和最小水頭；分別為節(jié)點i的最大和最小水頭；分別為節(jié)點i最大和最小供水水溫；分別為節(jié)點i最大和最小回水水溫；熱電聯(lián)產(chǎn)機組爬坡約束：式中，分別為熱電聯(lián)產(chǎn)機組最大爬坡功率；設備運行功耗約束：式中，p

πt

為t時刻設備π的功耗；u

πt

為t時刻設備π的0-1狀態(tài)變量，為1則為設備工作；分別為設備π的最大、最小功耗；氣流量平衡約束：式中，g

t

為t時刻氣網(wǎng)總氣負荷，為甲烷密度；氫能平衡約束式中，為t時刻系統(tǒng)氫負荷；6.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述氫燃料電池熱回收模型中，氫燃料電池的氫熱電關系以如下近似表達式表達：式中，p1、p2、q1、q2分別為氫燃料電池電功率和熱功率的線性擬合系數(shù)。

技術總結

本發(fā)明涉及電氫區(qū)域綜合能源系統(tǒng)運行方法，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)化運行方法，包括獲取能源系統(tǒng)歷史運行數(shù)據(jù)并得到典型日源荷曲線；根據(jù)設備運行參數(shù)建立考慮氫能系統(tǒng)熱回收的設備運行模型；根據(jù)能源系統(tǒng)拓撲結構建立能源系統(tǒng)模型；以系統(tǒng)運行成本最小為目標，建立考慮氫能系統(tǒng)熱回收的電氫能源系統(tǒng)日前優(yōu)化運行模型；求解所述的優(yōu)化運行模型以得到電氫區(qū)域綜合能源系統(tǒng)日前運行計劃。解決了現(xiàn)有技術中的模型僅針對單一設備，同時對氫能設備變效率、多工況等運行特性也表達不足，進而無法最大化的優(yōu)化考慮氫能系統(tǒng)熱回收的電氫能源系統(tǒng)的運行的技術問題。問題。問題。

技術研發(fā)人員：任洲洋 羅瀟

受保護的技術使用者：重慶大學

技術研發(fā)日：2023.01.17

技術公布日：2023/5/16