郑海,陈湘萍
(贵州大学电气工程学院,贵州 贵阳,550025)
在过去的半个多世纪里,煤炭作为主要能源为我国提供了近80%的电力供应。然而,随着化石能源的大量消耗引发的一系列问题也随之而来,例如土地退化、海平面上升、水质污染以及全球变暖等,不断影响着人们的日常生活。迫于国际碳减排和环境友好要求的双重压力,使用太阳能技术、风能技术、水力发电技术等清洁、低碳的能源技术发电势在必行。但由于太阳能、风能等可再生能源具有的间歇性和波动性特点,寻求一种高效环保的能源载体充当可再生能源和用户的桥梁成为开发可再生能源的重点。氢能以环保、高效的特点而被认为是最有潜力的能源载体。目前,氢能的主要来源是电解水,电解水制氢装置能够在0%~100%额定功率范围内自适应风电的不稳定功率输出[1-3],氢储能装置是平滑风电功率波动的重要措施之一。中国煤炭资源储备丰富,石油和天然气资源匮乏,但煤炭含有丰富的碳元素,产生相同的能量时会比天然气和石油排放更多的二氧化碳,这就需要找到煤炭的清洁利用方式或者是将之与其它能源相组合的利用方式。现代煤化工是巨量氢的富集和利用过程[4],将其和风能及电解水组合利用即是一种能源的组合利用方式。
本文对风能、电解水、煤制甲醇及储能分别作出概述,并以此为基础构建了风电-氢储能与煤化工的多能耦合系统的基本架构。
由于风速的易变性和不可控性,模拟风速变化时为了准确地体现风能的随机性和间歇性。……