碳交易背景下综合能源系统中电氢混合储能规划研究

摘要

用电氢混合储能系统能够实现电池储能短时存储和氢储能中长期调度互补，这为促进新型电力系统中大规模可再生能源消纳提供了新的途径。为解决混合储能配置成本高、经济性差、成本回收途径单一等问题，引入碳市场，基于Wasserstein距离构建不确定性概率分布模糊集，以经济成本（含碳收益）和环境成本最小为目标，考虑了投资规模、能量平衡、运行等约束，构建综合能源系统中电氢混合储能容量配置分布鲁棒优化模型，通过算例仿真验证了模型的适用性和有效性。结果表明：1）引入电氢混合储能系统能够实现能量长短时互补，氢储能可以将系统春、秋、冬季的富余电量储存起来以应对夏季负荷高峰；2）与无储能系统相比，该综合能源系统在引入电氢混合储能后，总成本下降34.43%，其中购能成本下降66.19%，碳收益扭亏为盈，环境成本降低53.54%；随着碳配额交易价格的逐渐增加，电池储能和氢储能系统配置容量均随之上升，总成本不断降低，碳配额交易价格下降比其上升影响程度更大。

关键词

综合能源系统 / 电氢混合储能 / 碳交易 / 优化配置

基金资助

河北省自然科学基金资助项目（G2022502003）; 北京市自然科学基金资助项目（9254037）; 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（2024MS162）