5月15日，2023电力新能源（系列）专题研讨会第二期——“风光储氢协同发展助力实现新型电力系统”线上研讨会成功举行。明阳智能智慧能源研究院副总工程师张新宇指出：“如何更好地把风光储氢与新型电力系统更有机地结合，并适应新型电力系统，调度技术是其中的关键。”
明阳智能智慧能源研究院副总工程师 张新宇
明阳智能：风光储氢一体化布局
明阳智能异质结电池吉瓦级产能落地；明阳智能2022年储能系统出货达到1087MWh，进入储能领跑者联盟前十强；明阳智能全球最大单体电解水制氢装备下线……
近年来，随着风光储氢一体化布局逐步落地，明阳智能正朝着全球知名的千亿级新能源产业集团迈进。本次研讨会开场，张新宇介绍了明阳智能的风光储氢解决方案。
她指出，明阳智能风电、光伏可再生能源制氢解决方案可为业主提供从立项到交付的完整方案的定制化设计，涵盖电解制氢站、制氢加气体站、风光氢一体化示范等。
根据张新宇的介绍，明阳智能可再生能源电建制氢方案包括，陆上风光制氢、海上风电制氢、制氢加氢一体站、风光制氢合成氨、车载移动制氢以及工业园区能源一体化等六大解决方案。其中，陆上风光制氢以及海上风电制氢是比较典型的应用方案，而工业园区能源一体化则是典型的工商业源网荷储一体化应用场景。
针对六大应用场景，明阳集团以风光电能制氢为切入点，快速开展了水电解制氢装备开发，制定了碱性电解制氢、PEM电解制氢及海水直接电解制氢等不同的技术路线，并将风电、光伏与制氢进行了深度耦合，具备风光制氢一体化解决方案设计能力。
调控技术是实现新型电力系统的关键
随着我国实现“双碳”目标时间节点的临近，能源转型迫在眉睫。国家提出了大力发展新能源的宏伟计划。然而随着新能源大规模、高比例接入电网，电网安全、电能质量、新能源消纳成为构建新型电力系统的待解难题。
对此，张新宇表示，明阳智能开发了风光储氢一体化调控技术，该技术将新能源与新型电力系统有机结合，并助力新能源更好地适应新型电力系统。
张新宇介绍了该技术的六大创新点。
1、风光储氢一体化优化调度——优化目标
当前，不论是发电侧的风光储氢多能互补，还是用电侧源网荷储，都涉及大型风电、光伏等新能源出力，发电运行成本以及电能平滑稳定等参数。基于收入函数与成本函数，明阳智能设计优化风光储氢一体化项目的收益与消纳。
2、风光储氢一体化优化调度——约束条件
调控技术的约束条件包括制氢制氨单元最小启停时间约束、制氢制氨单元爬坡约束、储能荷电状态约束、功率约束等。当下发电侧由于风光储氢受外送通道容量的限制，负荷侧则受到电网功率交换的限制，因此风光储氢一体化应用场景中，总输出功率是重要的约束条件。此外平滑约束以及各单元功率上下限也是比较重要的约束条件。
3、风光储氢一体化优化调度——核心算法
张新宇认为，确定优化目标以及约束条件之后，采用什么样的算法并非核心，而真正重要的是针对具体的项目进行合理的设定，对风光项目进行预测，根据新能源出力预测日逼近，不断精细化最优调度方式。在科学预算的前提条件下，合理调度，实现风光储氢项目经济性的最大化。
4、风光储氢一体化系统调频控制模式
除稳定性与经济性之外，当前风光储氢一体化项目面临的最大问题是新能源的随机性、波动性给电网安全、电能质量控制方面造成巨大挑战。明阳智能研发出风光储氢联合调频系统，将风光等发电电源与储能、氢能单元有机结合，针对不同频率偏差以及频率偏差变化率的响应，做不同类型的支撑。因此实现新型电力系统下，新能源高比例接入依然可以有效支撑电网的稳定性。
5、搭建通讯架构
明阳智能调控技术是通过通讯光缆连接各类型发电单元内光纤交换机，建立基地内各个电站区域间的通讯环网，采集各个电站的实时运行数据和预测数据，通过设计策略及能源特性，实现能源集中控制、多能互补。
通讯架构是调控技术的重要支撑。明阳智能通讯架构可以支撑风光储氢一体化项目，快速响应，从而达到调控的目的。
6、建立完整的工作计划
明阳智能调控技术基于数据分析、仿真搭建、策略开发、平台及算法开发、集成测试等一系列了完整的工作计划，构建调控方案，实现风光储氢一体化项目可控、可预测。
风光储氢一体化示范项目
目前，明阳智能风光储氢一体化发展战略及相关技术、解决方案，在海上风电制氢、陆上风光制氢以及源网荷储方面均有项目规划、落地。
张新宇介绍，明阳智能基于在海上风电领域的技术积累以及开发经验，打造了全国首个启动施工的“海上风电+海洋牧场+海水制氢”融合项目。项目总装机容量500MW，建成投产后每年可提供清洁能源发电量约18.3亿千瓦时，拟采用世界首创的“导管架+网衣融合”开发技术，配套建设风电海水制氢项目。
陆上风电制氢方面，明阳集团于内蒙投资建设风电制氢一体化项目和绿氢制2万吨/年合成氨项目，配置风电装机100MW；制氢系统配置8x1000Nm³/h碱性电解槽和5x2000m³氢气储罐等设备及辅助设施，以及相应储能15MW/15MWh，该项目利用风电制备的绿氢可以满足年产2万吨合成氨的原料需求。
源网荷储场景方面，明阳集团与某气体公司拟合作建设年产约5万吨绿氨的风光氢氨源网荷储一体化项目，项目预计总投资20亿元。该项目可解决氢气在储存与运输环节存在的巨大痛点。
最后，张新宇表示明阳智能致力于风光储氢一体化发展，通过持续的研发与投入助力我国新型电力系统的建立与“双碳”目标的实现。
来源：国际能源网/风电头条
