摘要：青藏高原广大边远地区受地理限制和气候因素影响，能源供给问题长期无法有效解决。考虑到当地气候高寒、光照充裕、负荷分散等特点，结合氢能无污染、零碳排、高热值的优点，提出了光伏储氢独立供能系统的基本架构，以实现高寒条件下热电负荷的综合供应。并建立了含电解槽、储氢罐、燃料电池的储氢系统热电联供模型，充分挖掘储氢系统热电联储联供潜力。在此基础上，进一步提出了光伏储氢独立供能系统的容量配置模型和优化方法，并通过算例对比分析了光伏储氢独立供能系统与现有的光伏蓄电池独立供能系统的性能差异。仿真结果验证了本文所提光伏储氢独立供能系统方案的可行性。研究成果有望为青藏高原边远地区分布式清洁供能提供新的思路和方法。
结论：本文针对青藏高原边远地区清洁用能需求，提出了光伏储氢独立供能系统的基本架构，建立了储氢系统的热电联供模型。在此基础上，构建了考虑热电联供的光伏储氢独立供能系统容量优化配置模型。结合青海边远农牧区实际光伏、负荷数据，开展了算例仿真和分析。结果表明，通过充分利用储氢系统运行时产生的热能，光伏储氢独立供能系统相较于传统的光伏蓄电池系统，可有效降低农牧区清洁供能成本。其相对经济效益在热电负荷比约1.3时达到最佳，总成本约为光伏蓄电池系统的87%，并且相对效益随新能源成本下降而提升。本文的研究工作对青藏高原边远地区基于清洁能源独立供能的系统建设提供了新的思路。
引文信息
熊宇峰, 司杨, 郑天文, 等. 考虑热电综合利用的光伏储氢独立供能系统容量优化配置[J]. 中国电力, 2020, 53(10): 66-73.
XIONG Yufeng, SI Yang, ZHENG Tianwen, et al. Optimal capacity configuration of solar-hydrogen independent power-supply system considering electricity-heat comprehensive utilization[J]. Electric Power, 2020, 53(10): 66-73.
