计及电价波动的可逆固体氧化物电池“发电-电解产气”综合能源系统建模分析

Abstract

综合能源系统是今后分布式发电站的重要发展方向之一。为了分析计及电价响应和电网激励对电转气（power to gas,P2G）技术的影响，建立了一个结合沼气厂的可逆固体氧化物电池（reversible solid oxide cell,RSOC）热-电-气综合能源系统模型。利用GAMS仿真软件分析了案例中引入的不同能量消耗方式对系统的影响，比较了热电联产（combined heat and power,CHP）和RSOC两种消耗沼气生产电力和热能方式的优劣，分析了电价波动对综合能源系统的投资成本和“弃风、弃光”的决策影响。引入RSOC之后带来的高电能转化率与CHP产生的高热量转化率相配合，能减少系统的投资成本，使可再生能源得到更合理地配置；引入沼气储罐可以平衡每天的供需要求，使系统的自耗电能力得到大幅提升，系统从电网购电降低了20%。随着电价持续增长，沼气储罐和RSOC的最优投资容量逐渐增加。当电价增长一倍时，最优系统案例中从电网购电量同比降低89.944%，同时系统的投资成本增速比传统系统慢。

Keywords

• 可逆固体氧化物燃料电池
• 沼气池
• 热电联产装置
• 综合能源系统