新能源制氢

新型电力系统需要同时面对供需两端的巨大变化，风光出力的强随机性波动性和用电负荷的日益尖峰化都给电力电量平衡带来了巨大的挑战，传统的源、荷实时平衡模式难以为继。如何在更大的时间尺度和空间范围内，重新构建源、荷、储三者参与的非完全实时电力电量平衡模式，确保可靠的电力供应和灵活高效的高比例新能源消纳，是必须解决的核心问题之一

新能源制氢系统是提升风能、太阳能等新能源消纳的有效途径。目前国内外关于电解槽能量管理的研究以单电解槽为主。单电解槽能量管理未考虑电解槽非线性的工作特性，难以兼顾多个电解槽制氢效率，影响系统经济性。文中针对含有多电解槽的新能源制氢系统的能量管理问题进行了研究，以新能源消纳率、经济收益、制氢率为目标，考虑单个电解槽运行特性以及生产约束条件，建立包含风电、光伏、蓄电池、多电解槽的能量管理优化模型，并采用强度Pareto进化算法2（strength Pareto evolutionary algorithm 2，SPEA2）求解多目标优化问题。仿真研究表明，文中所提能量管理策略能够实现新能源发电的100%消纳，单位制氢收益可提升5.15%。因此，对多电解槽制氢系统进行有效的能量管理有助于提高制氢效率，可有效克服单电解槽运行及能量管理的不足。

日前，中国能建广东院中标内蒙古规模化风光氢储一体化项目——华电达茂旗20万千瓦新能源制氢工程示范项目勘察设计工作。

采用风光发电全直流离网制氢总体技术方案，将风光发电通过中压直流技术输送至化工园区。通过碱性电解槽和质子交换膜电解槽混合配置进行制氢，作为负载消纳可再生能源。通过储能、电解槽阵列优化运行策略和能量管理系统，使负荷与波动性风光出力匹配，实现整个系统稳定、经济运行。

6月29日，我国首个万吨级新能源制氢项目——内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗纳日松光伏制氢产业示范项目举行产氢仪式，项目第一方“绿氢”成功制取。