考虑电转气和气网注氢技术的综合能源系统优化调度

张赟宁; 王江鹏; 张磊

doi:10.19725/j.cnki.1007-2322.2023.0104

现代电力 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (01) : 99 -108. DOI: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2023.0104

考虑电转气和气网注氢技术的综合能源系统优化调度

张赟宁, 王江鹏, 张磊

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摘要

灵活应用电转气（power to gas,P2G）系统中电解水和甲烷化两阶段产出的氢气和甲烷可促进综合能源系统（integrated energy system,IES）消纳盈余可再生能源。传统P2G系统只考虑将甲烷作为燃气机组的燃料，未充分利用氢气高电解率的特性，造成能量梯级转化次数增加，能量损耗提高。应用P2G系统两阶段分别产出的氢气和甲烷耦合气网注氢（hydrogen injection into gas grid,HIGG）技术以促进IES中可再生能源的消纳。基于能量枢纽的概念，将IES系统经济性优化调度转化为混合整数规划问题进行求解。通过两个场景的仿真分析说明，相比于仅应用甲烷的传统P2G系统，IES系统中应用P2G和HIGG技术能够降低部分能量梯级转化次数和成本投入，在经济性、环保性方面都有显著提高。