电氢耦合综合能源系统：韧性量化与多目标优化.pdfVIP

第30卷第12期洁净煤技术Vol.

30No.12

2024年

12月CleanCoalTechnologyDec.

2024

电氢耦合综合能源系统：韧性量化与多目标优化

11,2333311111,41

黄敬智，肖宁，黄夏楠，林长锥，胡臻达，刘林，吴念远，字政宇，林健，谢珊，景锐，赵英汝

（1.厦门大学能源学院，福建厦门361100；2.国家电力投资集团有限公司，北京100033；3.国家电网福建省电力有限公司经济技术研究院，

福建福州350011；4.厦门大学深圳研究院，广东深圳518051）

摘要：近年来，为提升能源系统韧性，电氢耦合综合能源系统的相关研究逐渐受到关注。提出了一种

高时间分辨率（小时级）的能源系统韧性量化评价方法，并构建了一个自下而上的多目标优化模型，

规划电氢耦合综合能源系统方案，旨在应对能源系统三难困境（经济−环境−韧性），评估电氢耦合技

术在综合能源系统中的应用效益。以中国东南沿海某工业园区为案例，将文中提出的方法与模型应用

于该园区的能源系统，根据极端事件对能源系统的干扰规律，在4种碳排放限制情景下进行多目标优

化，以确定各情景下的最优方案。案例研究结果表明，由于目前电氢耦合技术应用成本较高，只有在对

能源系统环境性和韧性均有要求下，电氢耦合技术应用才具有较大的价值。随着碳排放约束加强，经

济性目标函数的净现值成本从全局情景的4.48×1010元上升至强碳排放限制情景的4.74×1010元，增长

了5.80%。韧性指标则从5061.62MWh下降至4184.01MWh，减少了21%，电氢耦合显著提升了系统

的环境性与韧性。最优化方案表明，氢储能不仅是跨季节长期储能的有效解决方案，其在短期储能中

的独特优势同样值得关注。最后，将提出的韧性量化评价新方法与前人方法进行对比，可使优化方案

净现值提高0.9%，系统最低供能水平提高5.19%，系统恢复能力提高12.57%。

关键词：电氢耦合；综合能源系统；极端天气；韧性量化；多目标优化

中图分类号：TQ53;TK114

文献标志码：A

文章编号：1006−6772（2024）12−0147−14

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Electricity-hydrogencoupledintegratedenergysystem:Resilience

quantificationandmulti-objectiveoptimizat