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第５１卷第４期华北电力大学学报Ｖｏｌ５１，Ｎｏ４

２０２４年７月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪｕｌ．，２０２４

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ｄｏｉ：１０３９６９／ｊＩＳＳＮ１００７２６９１２０２４０４０８

考虑氢燃料汽车与氢储能的虚拟电厂协调调度

王兆霖，张海波，陈会来

（华北电力大学电气与电子工程学院，北京１０２２０６）

摘要：随着氢燃料汽车（ｈｙｄｒｏｇｅｎｖｅｈｉｃｌｅ，ＨＶ）的快速发展，氢燃料供给体系建设成为研究热点。利用电解

水制氢消纳富余的新能源是解决此问题的一个有效手段。但氢能利用存在成本较高，难以获利的问题，考虑

采用虚拟电厂（ｖｉｒｔｕａｌｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ，ＶＰＰ）的商业模式以提高制氢收益。在虚拟电厂的技术框架下，依靠高

渗透率新能源制氢，在满足氢能源汽车供氢需求的同时，使ＶＰＰ同时参与能量市场、旋转备用市场、调峰

市场和碳排放权交易市场以获得最大收益。以ＶＰＰ期望收益最大化为目标建立了考虑氢能源综合利用及参

与多级市场获利的ＶＰＰ优化调度模型，对夏季和冬季典型日ＶＰＰ优化调度结果的分析表明：通过对氢燃料

汽车与氢储能的协调调度及作为虚拟电厂参与各级电力市场，可有效实现氢燃料的供给并获得很好的经济效

益，从而实现ＶＰＰ绿色、低碳、经济运行。

关键词：氢燃料汽车；氢储能；虚拟电厂；调峰市场；协调调度

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中图分类号：ＴＭ７３文献标识码：Ａ文章编号：１００７２６９１（２０２４）０４００６９０８

ＣｏｏｒｄｉｎａｔｅｄＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇｏｆＶｉｒｔｕａｌＰｏｗｅｒＰｌａｎｔＣｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ

ＨｙｄｒｏｇｅｎＥｎｅｒｇｙＳｔｏｒａｇｅａｎｄＨｙｄｒｏｇｅｎＶｅｈｉｃｌｅｓ

ＷＡＮＧＺｈａｏｌｉｎ，ＺＨＡＮＧＨａｉｂｏ，ＣＨＥＮＨｕｉｌａｉ

（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，

Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２０６，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｖｅｈｉｃｌｅ（ＨＶ），ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｆｕｅｌｓｕｐｐｌｙｓｙｓｔｅｍｈａｓ

ｂｅｃｏｍｅａｒｅｓｅａｒｃｈｈｏｔｓｐｏｔ．Ｈｙｄｒｏｇｅｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｕｓｉｎｇｈｙｄｒｏｇｅｎｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｔｏａｂｓｏｒｂｓｕｒｐｌｕｓｎｅｗｅｎｅｒｇｙｉｓａｎｅｆ⁃

ｆｅｃｔｉｖｅｍｅａｎｓｔｏｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｕｓｅｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｅｎｅｒｇｙｂｒｉｎｇｓｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｈｉｇｈｃｏｓｔａｎｄｉｔｉｓｄｉｆｆｉ⁃

ｃｕｌｔｔｏｍａｋｅｐｒｏｆｉｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｂｕｓｉｎｅｓｓｍｏｄｅｌｏｆｖｉｒｔｕａｌｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ（ＶＰＰ）ｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅｖｅｎｕｅ

ｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆｖｉｒｔｕａｌｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ，ｒｅｌｙｉｎｇｏｎｈｉｇｈｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｎｅｗｅ