基于智能微网的氢氧联合循环与风能耦合发电系统 hydrogen and oxygen combined cycle coupled with the wind power generation system based on the microgrid technology.pdfVIP

第27卷第6期 电力科学与工程 V01．27．No．6 2011年6月 ElectricPowerScienceand I Engineering Jun．，201 基于智能微网的氢氧联合循环与风能耦合发电系统 蒋东方，高 丹，武 珍，胡三高 (华北电力大学电站设备状态检测与控制教育部重点实验室，北京102206) 摘要：在基本燃气一蒸汽联合循环的基础上，参考以纯氢作为燃料的氢氧联合循环系统，构建了包括制 氢、制氧系统及其他辅助系统的氢氧联合循环发电系统，分析了系统的优越性及可行性，并引入智能微 网技术，根据微网中分布式电源的特性，以储氢作为蓄能方式，提出了以氢氧联合循环发电系统与风力 发电系统相耦合的互补式发电系统，阐述了系统的运行特点和优点，并指出了耦合系统的关键技术所在， 最后提出了微网中需要重点解决的问题。 关键词：智能微网；氢氧联合循环；分布式能源；风电系统；耦合 中图分类号：TK9l；TM619文献标识码：A 经济”得到了各国的重视。围绕氢气的生产、储 O 引 言 存、利用环节，各国都建立了相应的研究平台。 而如何提高氢能的最终利用效率也是一项关键的 随着化石燃料的日益枯竭，环境污染问题日 技术¨屯J。以燃气轮机为核心的燃气一蒸汽联合 益严重，能源与环境问题已成为了当前人们关注 循环系统在技术上和商业应用上都取得了重大成 的首要问题。在能源与动力领域，通过热力循环 果，但循环所带来的低温烟气的散热损失，以及 实现机械能的输出，围绕热力循环的研究是能源 CO。，NO，的污染问题仍旧没有办法解决，氢氧 利用转换领域永恒的课题。就目前技术领域来说， 联合循环发电系统以燃气一蒸汽联合循环为模型， 现有的能源利用技术，都不能满足2l世纪前几十 在循环效率和排放物污染问题上取得了重大突破。 年内对能源成本、利用效率、环境保护三方面的 系统作为分布式电源∞j，可单独给用户提供 综合要求。目前，人们一方面寻求和开发洁净能 热负荷和电负荷，也可以并网供电。分布式电源 源技术，洁净能源是指对环境无污染或污染较少 的接入不会改变原来的配电网络结构，缓解了电 的能源，其中包括太阳能、风能、水能、地热能、 网的供电压力，延缓了输、配电网升级换代所需 海洋能、核能、生物质能等新型能源；另一方面 的巨额投资，同时提供了多区域供电的可能性。 积极开拓研究高效、洁净能源利用的新循环、新 但是，分布式发电本身存在着很多问题，例如， 机理、新技术，用整合循环发电系统和燃料技术 分布式电源过于分散，装机成本过高，电源不稳 的新系统达到当前的要求。清洁能源发电系统的 定等因素限制了分布式电源的接入，为了协调大 联网对于缓解传统电网的供电压力，改变能源结 系统和分布式电源间的矛盾，实现大规模分布式 构具有重要作用。 电源并网发电的可持续发展和协调、安全、可靠、 氢作为宇宙中最丰富的元素，以其洁净无污 高效运行，运用智能微网的概念，将风电系统引 染，来源丰富引起了各国学者的注意，20世纪90入氢氧联合循环发电系统中，为进一步提高分布 年代以来。以氢气为能源来推动经济发展的“氢 式电源的灵活性、可控性和经济性提供了技术支 收稿日期：201l—03—2l。 基金项目：中央高校基本科研业务费项目(09QG39)。 作者简介：蒋东方(1986一)，男，硕士研究生，研究方向为节能理论与技术，氢氧联合循环系统可行性发展，E—mail： jdfl50@163．corn。 万方数据 2 电力科学与工程 2011焦 持。对于分布式电源的独立运行和并网运行具有 气一蒸汽联合循环的设备，从更高层次上实现了 重大意义。