[發明專利]清潔能源發電制氫的控制方法、系統和存儲介質

有效

• 申請號: 202010826773.0
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN114134512B
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 范玉建;楊文強
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B15/02;C25B9/65;H02J1/10;H02J15/00
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 董琳

1.一種清潔能源發電制氫的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取歷史氫需求量，利用移動均值法，根據歷史氫需求量預測目標時間段的氫需求量；

將所預測的目標時間段的氫需求量與當前的氫儲量進行比較，當所預測的目標時間段的氫需求量大于當前的氫儲量時，將所預測的目標時間段的氫需求量與當前的氫儲量的差值作為目標時間段所需制備的氫產量，其中，所述當前的氫儲量包括加氫站的當前的剩余氫儲量和制氫站的當前的氫緩存量；

根據制取單位氫氣所消耗的電量和電解制氫的效率，確定制取目標時間段所需制備的氫產量的制氫用電量；

預測目標時間段的清潔能源發電量；

將目標時間段的清潔能源發電量與制氫用電量進行比較，當目標時間段的清潔能源發電量小于制氫用電量時，確定制氫用電量與目標時間段的清潔能源發電量之間的差值，并由儲能裝置和/或電力系統提供所述差值的電量，以滿足目標時間段的氫需求量的需求；

所述目標時間段的清潔能源發電量包括目標時間段的第一清潔能源發電量和第二清潔能源發電量的和，其中：

當第一清潔能源為風能時，利用下式確定目標時間段的風力發電量：

其中，E_{wind_pre}表示目標時間段的風力發電量，P_{wind_pre}表示根據風力發電功率曲線所確定的風力發電的功率，d表示目標時間段的天數，ΔT₁表示風力發電功率曲線的間隔時間長度，i₁表示風力發電功率曲線的間隔時間長度的數量；

當第二清潔能源為光能時，利用下式確定目標時間段的光伏發電量：

其中，E_{solar_pre}表示目標時間段的光伏發電量，P_{solar_pre}表示根據光伏發電功率曲線所確定的光伏發電的功率，d表示目標時間段的天數，ΔT₂表示光伏發電功率曲線的間隔時間長度，i₂表示光伏發電功率曲線的間隔時間長度的數量；

獲取光伏電站次日0時至未來168小時的光伏電站發電功率，每15分鐘一個發電功率點，繪制未來一周的所述光伏發電功率曲線；

獲取風電場次日0時至未來168小時的風電場發電功率，每15分鐘一個發電功率點，繪制未來一周的所述風力發電功率曲線。

2.根據權利要求1所述的清潔能源發電制氫的控制方法，其特征在于，獲取歷史氫需求量，利用移動均值法，根據歷史氫需求量預測目標時間段的氫需求量，包括：

獲取距離目標時間段最近的若干歷史時間段中每個歷史時間段的氫需求量，確定所述若干歷史時間段的氫需求量的平均值，將所述平均值作為目標時間段的氫需求量，其中，每個所述歷史時間段與所述目標時間段的時間長度相等。

3.根據權利要求1所述的清潔能源發電制氫的控制方法，其特征在于，根據制取單位氫氣所消耗的電量和電解制氫的效率，確定制取目標時間段所需制備的氫產量的制氫用電量，包括：

利用下式確定制取目標時間段所需制備的氫產量的制氫用電量：

其中，E_{electrolyzer_pre}表示制取目標時間段所需制備的氫產量的制氫用電量，Q_{pro_pre}表示目標時間段所需制備的氫產量，表示制取單位氫氣所消耗的電量，η為電解制氫的制氫效率。

4.根據權利要求1所述的清潔能源發電制氫的控制方法，其特征在于，由儲能裝置和/或電力系統提供所述差值的電量，包括：

當儲能裝置所存儲的電量小于所述差值的電量時，由儲能裝置和電力系統依次提供電能。

5.根據權利要求1所述的清潔能源發電制氫的控制方法，其特征在于，由儲能裝置和/或電力系統提供所述差值的電量，包括：

當儲能裝置所存儲的電量大于所述差值的電量時，由儲能裝置提供電能。

6.根據權利要求1所述的清潔能源發電制氫的控制方法，其特征在于，當目標時間段的清潔能源發電量大于制氫用電量時，確定目標時間段的清潔能源發電量與制氫用電量之間的差值，將所述差值的電量存入儲能裝置和/或并入電力系統。