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离网型可再生能源制氢合成氨一体化系统拓扑-容量协同规划
Topo-Capacity Co-Planning of Off-Grid Renewable Energy-Based Hydrogen Production and Ammonia Synthesis Integrated System
| 作者 | |
| 期刊 | 电力系统自动化 |
| 出版日期 | 2026年4月 |
| 卷/期 | 第 2026 卷 第 7 期 |
| 技术分类 | 氢能与燃料电池 |
| 技术标签 | 储能变流器PCS 光储一体化 微电网 风光储 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 |
版本:
Proposes a topology-capacity co-planning method for off-grid renewable hydrogen-ammonia systems, using a mixed-integer second-order cone programming model to minimize annual cost while optimizing device sizing, power/hydrogen network topology, and operation strategy. Benders decomposition with IGDT assesses economic robustness. Case study in North China shows hybrid electricity-hydrogen transmission topology significantly reduces cost and enhances robustness.
针对离网型可再生能源制氢合成氨一体化系统储运设备容量配置成本高、能源输送网络布局复杂等问题,提出一种拓扑-容量协同规划方法.通过建立涵盖电力网络、储能、制氢、输氢、储氢及合成氨全链条的混合整数二阶锥规划模型,以系统年均综合成本最小为目标,协同优化设备容量配置、输电/输氢网络拓扑及系统运行策略,并构造基于分支定界的Benders分解算法求解.同时,引入信息间隙决策理论(IGDT),刻画不同拓扑在极端情形下的经济性边界.基于中国北方某实际工程展开算例分析.结果表明,电氢混合输送拓扑可显著降低系统综合成本,较电汇集及氢汇集构型经济性明显提升,并具有良好的鲁棒性与机遇性.
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SunView 深度解读
该研究高度契合阳光电源在‘风光氢储氨’多能耦合系统集成领域的战略布局。其电氢混合输送拓扑优化方法可直接赋能阳光电源ST系列PCS（适配制氢电解槽动态响应）、PowerTitan液冷储能系统（支撑波动性电源与合成氨负荷的功率平衡），以及iSolarCloud平台对多能流协同运行的智能调度。建议将文中混合整数二阶锥模型嵌入iSolarCloud氢能模块，支撑离网制氢项目中PCS-电解槽-储氢罐-合成氨反应器的联合容量配置与经济性评估，加速公司在绿氢制备、化工脱碳等新兴场景的系统解决方案落地。