登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
图 1IES系统结构
Fig.1Topology schematic diagram of IES
园区IES中多种能量的流动呈现复杂性和多样性。其中,ALK和GT是实现能量转换的关键设备。ALK实现电能到氢能和热能的转换。一方面,ALK生产的氢气不仅可以满足园区氢负荷,也可以混入天然气中形成氢混天然气为GT提供燃料;另一方面,ALK制氢过程中产生的余热可通过HE吸收,满足供热系统中热负荷或进行TES。氢混天然气GT可以同时提供热能和电能。冷负荷则由CERG和AC提供。EB能够实现电能到热能的转换,提供热能。EES与TES灵活调控能量保证园区IES的能量平衡,进一步提升园区IES的运行经济性。
3 算例分析
3.1 算例系统介绍
以图1所示的某工业园区IES为算例,设置相关数据如表1所示。可再生能源出力和电、热、冷、氢的负荷如图2所示,电价采用分时电价,购电价格如表2所示。
图 2可再生能源出力和负荷曲线
Fig.2Renewable energy power curve and load curve
3.2 计算结果及分析
3.2.1 园区IES调度结果
以24 h为调度周期,当燃气轮机掺氢比为8%时,各设备电功率的调度结果如图3所示。
图 3 电功率平衡
Fig.3 Power balance of electricity
该园区的电能来自风光、燃气轮机发电以及上级电网,在00:00—05:00时,光伏不发电,电能主要由风电提供。在06:00—09:00时,光伏发电功率较少,随着电负荷的增加,风光发电已不能满足系统的电能需求,需要从上级电网购电。在14:00—16:00时,系统的产氢需求较大,ALK消耗大量电能,可再生能源发电不能满足ALK的用能需求,同时GT发电的效率较低,因此向上级电网大量购电。在电价高峰期17:00—19:00中,EES放电来满足系统的电能需求。由此可见,风光被全额消纳,实现了可再生能源的充分利用,通过EES和TES调控能量时空平衡,降低了碳排放。
园区IES中ALK产生的氢气量与氢负荷和GT消耗的氢气量实时平衡,如图4所示。
图 4 氢气量平衡
Fig.4 Balance of hydrogen volumes
由图4可以看出,ALK产生的氢气主要用来满足氢负荷的需求,同时将少部分氢气提供给GT。在GT的运行过程中,其输入的燃料为氢气和天然气,燃料体积如图5所示。
图 5 燃气轮机燃料体积
Fig.5 Fuel volume of GT
由图4和图5可以看出,GT以氢混天然气为燃料,降低了天然气的消耗,减少了购气费用,同时也减小了碳排放量。园区IES中GT、EB、ALK是产热的主要设备,热功率平衡调度结果如图6所示。
图 6 热功率平衡
Fig.6 Power balance of heat
由图6可以看出,在电价高峰期,EB停止运行,热能由GT和ALK提供,当GT出力较小时,EB为热负荷提供热能。TES在夜间热负荷较低时储热,并在白天热负荷较高时放热,维持系统的热功率平衡。
园区IES中储能系统不仅能够维持系统的功率平衡,而且可以提升可再生能源的消纳能力,EES和TES的充放能功率如图7所示。
图 7 储能系统充放功率
Fig.7 Energy storage system charging and discharging power
由图7可知,EES的充电时间集中在夜间00:00—01:00和23:00—24:00,此时电价较低且风电功率较大,EES储存多余的风电,避免了弃风。EES的放电时间主要在09:00—13:00以及17:00—19:00,该时段EES放电来满足负荷需求,避免了系统在电价高峰时期购电带来的成本。TES的蓄热时间集中在夜间02:00—05:00和22:00—23:00,通过电锅炉将多余的电能转换为热能进行存储,提升了系统的电热灵活性,并进一步消纳了夜间的风电功率。TES的放热时间同样在09:00—13:00以及17:00—19:00,该时段热负荷较高,TES放热来满足热负荷需求,避免了系统在电价高峰期使用电锅炉供热带来的购电成本。
园区IES中AC和CERG可以为IES的冷负荷供能,图8为园区IES中制冷设备的调度结果。
图 8 冷功率平衡
Fig.8 Power balance of cold
由图8可知,为了满足该园区的冷负荷,设计的调度策略充分利用了高效率的CREG设备,冷负荷均由CERG满足。通过CERG制冷进一步消纳了风光发电功率,提高了可再生能源消纳能力,且避免了弃风弃光带来的惩罚成本,提升了系统运行经济性。
3.2.2 不同碳交易机制对比
当系统掺氢比固定为8%时,考虑阶梯式碳交易机制和传统碳交易机制2种情况下的园区IES运行成本、碳交易成本和碳排放量如表3所示。
通过对比可以看出,采用传统碳交易机制会产生更多的碳交易成本,导致系统总成本升高。采用阶梯式碳交易机制不但降低了系统的碳交易成本,减少了系统的碳排放量,而且可以提升系统的经济性,使总成本最小化。因此,在双碳背景下,建议相关决策部门推进阶梯式碳交易机制的发展。
3.2.3 掺氢比对IES经济性的影响
在考虑阶梯式碳交易机制下,设置燃气轮机的掺氢比分别为0、3%、8%、11%、14%、17%和20%。图9为掺氢比对IES设备运行和启停成本的影响。
图 9 掺氢比与设备成本关系
Fig.9 Effect of hydrogen blending ratio on device costs
由图9可知,改变掺氢比时,设备运行成本最高和最低相差55元,同时启停成本在掺入一定量氢气后保持不变,因此掺氢比对园区IES的设备运行成本和启停成本影响较小。
掺氢比对系统碳交易和购电购气成本的影响如图10所示。
图 10 掺氢比与碳交易和购能成本关系
Fig.10 Effect of hydrogen blending ratio on carbon trading and energy purchse costs
随着掺氢比的逐渐增大,燃气轮机所需天然气量逐渐减少,购气量相应减少,同时减少了系统的碳排放量,使得碳交易成本明显下降。这表明燃气轮机氢混天然气技术的发展有助于推进双碳目标的实现。但是当氢气比例逐渐增多时,需要电解槽消耗更多的电能来生产氢气,使得系统的购电量增加。
掺氢比对园区IES弃风弃光惩罚成本和运行总成本的影响如图11所示。
图 11 掺氢比与风光消纳和总成本关系
Fig.11 Effect of hydrogen blending ratio on the wind and light consumption and total operating costs
该园区风电和光伏是全额消纳,弃风弃光成本为0,改变掺氢比不会影响系统的风光消纳。当掺氢比较小时,园区IES减少的碳交易成本大于购电增加的成本,系统总运行成本呈现下降趋势;当掺氢比较大时,购电会产生更多的成本,此时园区IES的总成本反而会升高。因此,为兼顾园区IES的经济性和环保性,掺氢比应该控制在合理范围内。
4 结论
针对含电、热、冷、氢负荷的园区IES,建立了考虑阶梯式碳交易机制与氢混天然气的优化调度模型,求解得到的调度策略可降低园区IES碳排放和提升运行经济性。
1)通过比较分析不同掺氢比对IES经济性的影响,表明在燃气轮机运行安全范围内,适量增大掺氢比可以提升系统的经济性和环保性。
2)对比分析碳交易机制的计算结果,采用阶梯式碳交易机制有助于减少IES的碳排放量。在中国双碳目标下,建议推进能源系统碳交易机制的改革,发展燃气轮机混氢技术。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
日前,中广核韩国栗村一期燃气-蒸汽联合循环电厂一次并网成功,标志着历时三个月的20年延寿改造大修项目圆满收官。作为中广核首次境外大型燃气发电机组20年延寿改造大修项目,此次大修实现了关键设备检修的国产化替代,带动了中国电力检修供应链首次进入韩国,并刷新了电厂6960天安全无事故运行纪录,
装备制造业是国家制造业的脊梁。东方电气集团立足国家所需、产业所趋、央企所能,主动扛起保障国家能源安全的重任,众志成城攻克自主燃机技术难关,国内首台自主研制F级50兆瓦燃机(简称G50燃机)成功商运、15兆瓦燃机(简称G15燃机)成功点火,引领构建产业链创新发展生态,推动自主燃机实现“从0到1
6月19日17时16分,华能南山电厂气电扩建项目6号9F级燃机机组联合循环机组顺利通过168小时满负荷试运行。此前,该项目5号机组已于3月27日成功投运。至此,华能南山燃机项目圆满完成“双投”目标。电站集团为该项目提供机岛、炉岛主设备。6号机组自进入整套启动调试以来,燃机点火、汽机冲转、机组并网、
案例39:四川能源监管办对某电力施工企业行政处罚案2024年12月3日,四川能源监管办对某燃气发电在建项目开展电力安全生产执法检查,发现承揽该在建项目部分工程的某电力施工企业存在以下问题:未如实记录安全生产教育和培训情况;特种作业人员上岗作业未经专门安全作业培训并取得相应资格;未在有较大
6月18日20点18分,湖南能源集团所属湘投国际(衡东)燃气发电有限公司(以下简称“衡东气电”)#1机组燃机首次点火一次成功,湖南省第一个重型燃机调峰发电项目建设取得里程碑式重大突破,也标志着1号机组主设备热态调试全面启动,为1号机组的整组启动、并网及满负荷168试运行工作奠定坚实基础,也为2
6月19日,华电清洁能源封闭式基础设施证券投资基金(简称华电清洁能源公募REIT)正式获得中国证监会准予注册的批复。华电清洁能源公募REIT是中国华电首个公募REITs上市平台,以中国华电核心上市公司华电国际作为原始权益人,以浙江区域优质燃机资产为首发资产,每年为社会输送大量清洁电力,为区域能源
6月19日,华能南山电厂6号燃气发电机组顺利通过168小时满负荷试运行,各项性能指标均达设计值。至此,该电厂扩建2台46万千瓦级燃气蒸汽联合循环机组全部投入商业运营,将为海南省迎峰度夏和海南自贸港封关运作提供坚强能源保障。作为海南省“十四五”能源规划重点工程,项目创新应用全国首台GVPI技术50
华能江苏公司南通燃气轮机创新发展示范项目系统通信设备、厂内通信设备招标招标公告(招标编号:HNZB2025-06-1-210-01)项目所在地区:江苏省南通市1.招标条件华能江苏公司南通燃气轮机创新发展示范项目系统通信设备、厂内通信设备招标已由项目审批机关批准,项目资金为企业自筹,招标人为华能南通燃机发
2025年6月16日16时18分,广东省“十四五”重点建设项目——广东华电惠州东江燃机热电项目1号机组168小时满负荷试运行一次成功,各项指标良好,正式投产发电。惠州公司坚持“高标准达标投产,打造中国华电精品工程,确保国家优质工程奖,争创国家优质工程金奖”的建设总目标,以科学先进的管理模式和控
6月16日,四川能源发展集团所属川投燃电与安岳县人民政府、东方汽轮机公司签署三方合作框架协议,共同推进重型燃气轮机自主研制与示范应用。资阳市人民政府副市长李发刚,东方电气集团总经理、党组副书记张彦军,党组成员、副总经理李建华,四川能源发展集团党委委员、副董事长李文志出席签字仪式。川
近日,江津燃机项目成功获得天然气指标批复,至此,项目投产所需电力送出、燃气管道、排水排污工程等外部条件均已具备。为保障项目“口粮”供应,大唐重庆江津燃机发电有限公司紧盯天然气资源形势及行业政策,抽调精干力量组建专班与各方单位建立常态化沟通机制,“走出去、请进来”主动出击,紧跟用气
北京市碳市场已平稳运行11个履约周期,碳排放配额线上成交均价保持稳中有升趋势,从开市之初的50元/吨左右逐步上涨至2024年的111元/吨。碳市场有效驱动了企业减排行为——配额短缺单位通过购买配额完成碳排放控制任务,配额富余单位可出售盈余配额获取收益。这是记者25日从“全国低碳日”北京主场活动
本文是《关于深化提升“获得电力”服务水平全面打造现代化用电营商环境的意见》(发改能源规〔2025〕624号)系列解读之六。从政策制度设计出发,系统解析绿色用电的核心机遇与商业模式创新,助力相关主体在“获得电力2.0”时代实现精准发力与价值重塑。(来源:微信公众号“春观能源”)在“双碳”战略
在全球气候变化日益严峻的背景下,国家主席习近平于2020年在联合国大会上宣布了我国的“3060”目标,明确了碳达峰、碳中和(“双碳”)目标的内涵、基本路径和重点任务,“双碳”工作正式上升到国家战略层面。作为实现这一目标的基础性工作,碳排放核算体系的构建和完善尤为重要。碳排放核算是碳管理、
在“双碳”(碳达峰、碳中和)目标框架下,全球大型燃煤电厂碳排放的精准监测与核算议题备受关注。中国科学院空天信息创新研究院(空天院)20日向媒体发布消息说,该院遥感与数字地球全国重点实验室石玉胜研究团队在大型燃煤电厂碳排放遥感反演估算领域取得重要突破。他们通过优化算法、构建模型,研发提出
AI大模型时代,我国提出开展“人工智能+”行动,AI智能体(Agent)被认为是“人工智能+”赋能各行各业应用落地的关键。生成式AI的发展是划时代的,堪比50年前个人电脑的出现和30年前互联网的出现,未来10年从个人生活方式到社会经济的方方面面,都会被颠覆或者重构。2025年政府工作报告明确提出持续推
电力市场正经历从计划经济向市场化转型的深刻变革,随着新能源全面入市和全国统一电力市场的建设推进,电力交易的盈利模式正从单一差价套利转向多元化增值服务。一度电在电力市场交易中有多少利润?成为电力产业链上各环节参与者,尤其是发电企业、电网企业、售电公司关注的核心问题。(来源:北极星售
在新型电力系统建设提速和电力市场改革深化的双重驱动下,“虚拟电厂”——这一电力行业的新业态,正迎来重要的战略发展机遇期。作为支撑新型电力系统的“数字大脑”,虚拟电厂通过高效聚合与优化配置分布式能源资源,正推动我国能源革命迈入高质量发展新阶段。虚拟电厂已上升为国家能源战略的重要组成
6月19日,常州市生态环境局对庄军等委员提出的《关于加大企业自主碳核查和近零碳工厂、园区建设的政策扶持的建议》做出答复。其中指出,聚焦重点领域先行先试,制定出台《常州市近零碳园区和近零碳工厂试点建设三年行动方案(2024-2026)年》,明确我市近零碳园区、近零碳工厂建设任务。制定《常州市近
6月13日,中国中煤与海南省人民政府签署战略合作协议。中国中煤党委书记、董事长王树东在海南海口拜会海南省委书记、省人大常委会主任冯飞,海南省委副书记、省长刘小明并见证签约。海南省领导倪强、赵峰,中国中煤党委副书记、总经理高士岗,党委常委、副总经理倪嘉宇参加活动。王树东对海南省委、省
试论新型电力系统构建的核心特征和基本特征中国能源建设集团投资有限公司总经济师徐进新型电力系统是在确保我国能源战略转型和“双碳”目标实现的大背景下构建的现代化电力体系,是关系到我国经济发展、能源安全、环境保护和社会福祉的关键举措。国家能源局已明确新型电力系统“三步走”发展路径,即以
2025年6月11日,SNEC2025第十八届国际太阳能光伏与智慧能源大会暨展览会于上海国家会展中心盛大开幕,作为全球最具影响力的光伏行业展会之一,汇聚了来自全球的光伏领军企业和创新技术。TCL光伏科技以“碳索新境智领未来”为主题,在6.2H(TCL馆)E670展位惊艳亮相。本次展会,TCL光伏科技全方位展示了
近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年6月23日-2025年6月27日期间发布的储能项目动态整理如下:国内首座大型锂钠混合储能站黑启动试验成功近日,南方电网公司在位于文山壮族苗族自治州的国内首座大型锂钠混合储能站——丘北县宝池储能站圆满完成国内规模最大、电压等级最高的构网型储
进入智能化时代,当每度电都学会“思考”,能源系统的变革才真正开始。今天,在全球能源结构与电力系统转型的浪潮中,人工智能(AI)技术正成为不可或缺的关键“破局者”,让能源系统迎来前所未有的“数字觉醒”。6月20-21日,以“人工智能深化协同,能源科技求索创新”为主题的2025国家能源互联网大会
近日,中国电力企业联合会公布2024年度电力行业火电机组能效水平对标结果,国家能源集团有14台火电机组分别获评不同兆瓦级AAAAA级火电机组荣誉称号,代表了电力行业领先水平,这些火电机组正以“5A”实力,节能增效,焕“新”引领,全力应对迎峰度夏大考。国家能源集团都有哪些“5A”级火电机组上榜?
4月,两部门印发的《新一代煤电升级专项行动实施方案(2025—2027年)》中提出,在实施“三改联动”基础上,推动煤电在新型电力系统中更好发挥兜底保障和支撑调节作用,以新一代煤电发展促进传统产业转型升级。文件公布以来,电力央国企集团之间、央国企与各地区举行的会见中,多次提及将在新一代煤电
北极星储能网获悉,6月24日晚间,立新能源发布公告,和田县立新综合能源有限公司、皮山县立新综合能源有限公司、和田市立新综合能源有限公司、民丰县立新综合能源有限公司各49%股权转让给公司控股股东新疆能源(集团)有限责任公司全资子公司新疆能源(集团)北疆投资有限责任公司(以下简称“北疆公司
IEEEPES能源发展与发电技术研讨会是IEEEPES能源发展与发电技术委员会(中国)(IEEEPESCSTC-EDPG)主办的在业界具有较大影响力的行业品牌盛会,2021年创办以来,得到了行业内科研究机构、高校、企业的大力支持,受到政府机构、业界的广泛关注与好评。为推动实现我国碳达峰碳中和目标和构建安全可靠的新
北极星储能网获悉,近日,中船风帆承建的华润沧州多能互补一体化储能项目成功并网,为华北地区绿色能源转型注入了新动力。该项目是中船风帆承建的首个工程总承包项目,集“光、火、储、氢”于一体的综合能源示范项目,总储能规模达60MW/120MWh,采用5MWh储能系统,搭载储能专用磷酸铁锂314Ah电芯,每个
6月20日下午,由海南省能源协会与海尔新能源2025新能源行业交流暨海尔招商会在三亚召开。海尔绿能国内市场总监奚亚青,海南省能源协会会长、农工党海南省能源支部主委吴太能等,与新能源行业专家、企业代表140余人齐聚一堂,共同探讨新能源行业的新趋势、新机遇,同时深入了解海尔在新能源领域的创新实
北极星储能网获悉,6月25日,立新能源披露投资建设新疆奎屯立新200MW/800MWh构网型独立储能项目的公告,公司全资子公司奎屯市立新综合能源有限公司拟投资建设奎屯市200MW/800MWh构网型独立储能项目,投资总额预计约5.29亿元。奎屯市立新综合能源有限公司成立于2025年4月23日,注册资本8800万元,法定代
136号文推动新能源全面入市,大幅增加了投资者资产管理与决策难度。其中,分布式光伏、储能等新型主体因“小而散”“强波动”特性,进一步了放大了运营与风控难度。作为新能源行业的重要参与者,融资租赁机构如何识别风险、平抑波动、提升收益,成亟待破解的课题。6月20日,协合运维董事、副总经理朱永
近日,云南电网公司计量中心(以下简称“计量中心”)凭借其近零碳示范园区的创新实践,成功通过南方电网公司验收,并荣获优秀评级,成为南方电网首个获得“碳中和认证”的计量中心。这一成果不仅为云南省绿色低碳转型提供了示范样板,也为南方电网生产类园区的近零碳建设探索出一条可复制、可推广的路径
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!