风光互补发电制氢耦合合成氨系统的配置分析

将可再生能源制氢与传统化工过程结合实现电-氢-化耦合,不仅可提高可再生能源的利用消纳,还有利于化工过程的绿色低碳转型。针对电-氢-化耦合系统中存在的可再生能源波动性与化工过程稳定性需求的矛盾,建立了大规模风光互补发电制氢-储氢-合成氨系统的配置模型,基于西北地区典型风光发电曲线研究风光配比、制氢容量、制氢最小负荷和氢气储罐体积等关键参数对系统运行的影响规律,并分析系统的全年运行特性。计算结果表明:当风光配比为8∶3且制氢容量与风光平均输出功率接近时,可在较小储罐体积工况下降低网电补充。制氢最小负荷降低和储罐体积增加有利于降低网电补充,有望实现系统纯绿电运行。当系统参数配置为风光配比8∶3、制氢容量400MW、制氢最小负荷20%和氢气储罐体积100000m3时,全年平均网电补充比例在5%左右。对系统8760h的模拟结果表明,制氢装置的负荷调节可减缓系统受风光发电波动的影响,通过储氢装置的进一步缓冲,可实现合成氨装置在50%~110%负荷的连续运转。

龚思琦(1995—),女,江西宜春人,中级工程师,硕士。E-mail:siqi.gong@chnenergy.com.cn

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龚思琦,杨洋,李初福,等.风光互补发电制氢耦合合成氨系统的配置分析[J].洁净煤技术,2024,30(5):38-45.

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