计及电价波动的可逆固体氧化物电池"发电-电解产气"综合能源系统建模分析

• Published in: 全球能源互联网 Vol. 6; no. 5; pp. 447 - 458
• Main Authors: 李儒欢, 余浩宇, 张旭征, 张自航, 吴锴, 周峻, 成永红
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学),陕西省 西安市 710049 01.09.2023; Editorial Office of Journal of Global Energy Interconnection
• Subjects: 可逆固体氧化物燃料电池; 沼气池; 热电联产装置; 综合能源系统; reversible solid oxide fuel cells; 综合能源系统; combined heat and power; integrated energy systems; 热电联产装置; 沼气池; biogas digesters; 可逆固体氧化物燃料电池
• ISSN: 2096-5125
• DOI: 10.19705/j.cnki.issn2096-5125.2023.05.002

TM73%TK01; 综合能源系统是今后分布式发电站的重要发展方向之一.为了分析计及电价响应和电网激励对电转气(power to gas,P2G)技术的影响,建立了一个结合沼气厂的可逆固体氧化物电池(reversible solid oxide cell,RSOC)热-电-气综合能源系统模型.利用GAMS仿真软件分析了案例中引入的不同能量消耗方式对系统的影响,比较了热电联产(combined heat and power,CHP)和RSOC两种消耗沼气生产电力和热能方式的优劣,分析了电价波动对综合能源系统的投资成本和"弃风、弃光"的决策影响.引入RSOC之后带来的高电能转化率与CHP产生的高热量转化率相配合,能减少系统的投资成本,使可再生能源得到更合理地配置;引入沼气储罐可以平衡每天的供需要求,使系统的自耗电能力得到大幅提升,系统从电网购电降低了20%.随着电价持续增长,沼气储罐和RSOC的最优投资容量逐渐增加.当电价增长一倍时,最优系统案例中从电网购电量同比降低89.944%,同时系统的投资成本增速比传统系统慢.