[發明專利]一種質子交換膜燃料電池調峰適應性判斷方法及系統

在審

• 申請號: 202110642667.1
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113379237A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 楊馥源;田雪沁;徐彤;王新雷;滕越;唐龍江;潘東
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網經濟技術研究院有限公司;國網安徽省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q30/02;G06Q50/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

本發明涉及一種質子交換膜燃料電池調峰適應性判斷方法及系統，其包括：根據地區或區域電力系統調峰需求評估和現有調峰資源評估結果設定調峰需求；根據調峰需求進行PEMFC調峰適應性判斷，根據判斷結果得到不同資源在調峰場景中的適應性。本發明能有效評估質子交換膜燃料電池在電力系統中的調峰適應性，通過對質子交換膜燃料電池在調峰場景中的技術、經濟、環境適應性進行綜合評估，為“雙碳”目標下電力系統發展選取綜合價值最高的調峰手段提供決策參考。

技術領域

本發明涉及一種電力系統技術領域，特別是關于一種考慮減碳效益的質子交換膜燃料電池調峰適應性判斷方法及系統。

背景技術

在我國碳達峰、碳中和目標背景下，電-氫協同是未來能源利用的重要形態。基于富產氫氣的質子交換膜燃料電池(PEMFC)可-在電力系統中發揮調節作用，同時其發電過程具有綠色清潔、環境友好的特性，對于面向零碳轉型的電力系統具有附加的環境效益。目前對于調節技術在調峰場景中的適應性缺少對環境價值的考量。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種考慮減碳效益的質子交換膜燃料電池調峰適應性判斷方法及系統，其能有效評估質子交換膜燃料電池在電力系統中的調峰適應性，通過對質子交換膜燃料電池在調峰場景中的技術、經濟、環境適應性進行綜合評估，為“雙碳”目標下電力系統發展選取綜合價值最高的調峰手段提供決策參考。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種質子交換膜燃料電池調峰適應性判斷方法，其包括：步驟1、根據地區或區域電力系統調峰需求評估和現有調峰資源評估結果設定調峰需求；步驟2、根據調峰需求進行PEMFC調峰適應性判斷，根據判斷結果得到不同資源在調峰場景中的適應性。

進一步，所述步驟2中，判斷方法包括以下步驟：

步驟2.1、將預先選定的所有評價指標進行歸一化處理；

步驟2.2、按照調峰場景對不同評價指標的要求，分別確定各評價指標的指標權重，使各類評價指標的指標權重之和為1；

步驟2.3、根據各指標的權重，計算質子交換膜燃料電池技術在調峰場景中的適應性綜合得分；

步驟2.4、根據綜合分數r，進行PEMFC調峰適應性判斷。

進一步，所述步驟2.1中，評價指標包括技術指標、經濟指標和環境指標；

所述技術指標包括持續發電時間、啟停時間、響應時間、調節范圍、調節速率和容量；

所述經濟指標包括單位投資成本、單位運營成本和使用壽命；

所述環境指標包括發電碳排放和碳價。

進一步，所述步驟2.2中，各項指標權重之和的計算公式為：

式中，p_i表示技術指標的權重，p_j表示經濟指標的權重，p_k表示環境指標的權重。

進一步，所述步驟2.3中，采用綜合評價方法進行適應性綜合得分的計算。

進一步，所述步驟2.4中，適應性綜合得分r計算公式為：

式中，p_i表示技術指標的權重，p_j表示經濟指標的權重，p_k表示環境指標的權重；t_i表示技術指標，f_j表示經濟指標；e_k表示環境指標。