制氢成本确定方法、装置及非易失性存储介质与流程

文档序号:33113709发布日期:2023-02-01 02:31阅读:35来源:国知局
制氢成本确定方法、装置及非易失性存储介质与流程

1.本发明涉及新能源领域,具体而言,涉及一种制氢成本确定方法、装置及非易失性存储介质。


背景技术:

2.氢气的全生命周期平准化成本主要由两部分组成:设备投资成本与用电成本。目前,针对用电成本的计算方法以单位氢气的耗电量与固定电价相乘。
3.当前采取的针对氢气全生命周期平准化成本的计算方法,其针对用电成本的计算准确性较差,并且仅限于计算电解水制氢设备的用电全部由电网供给的场景下的平准化成本。然而随着时代发展,当前采用的方法不能准确反映电解水制氢的用电成本,进而影响氢气全生命周期平准化成本的准确度。
4.针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素:

5.本发明实施例提供了一种制氢成本确定方法、装置及非易失性存储介质,以至少解决引入清洁能源后无法确定经济最优的制氢工程方案的技术问题。
6.根据本发明实施例的一个方面,提供了一种制氢成本确定方法,包括:获取电解槽在制氢周期内的预期制氢总量以及所述制氢周期内的电网供电单价,其中,所述电网供电单价用于表征所述电解槽从电网中获取电能的价格;获取清洁能源装置的装置成本单价,其中,所述清洁能源装置用于为所述电解槽供电;根据所述预期制氢总量、所述电网供电成本单价和所述装置成本单价,确定所述电解槽在所述制氢周期内的最低氢气生产成本。
7.可选地,所述根据所述预期制氢总量、所述电网供电成本单价和所述装置成本单价,确定所述电解槽在所述制氢周期内的最低氢气生产成本,包括:根据所述预期制氢总量、所述电网供电成本单价和所述装置成本单价,以及根据表征所述清洁能源装置的装机容量的待定参数,构建目标函数,其中,所述目标函数用于表示所述电解槽的氢气生产成本;求解所述目标函数的最小值,得到装机容量值和电网供电值,其中,所述装机容量值为所述目标函数取到所述最小值时所述待定参数的值;根据所述装机容量值和所述电网供电值,确定所述电解槽在所述制氢周期内的最低氢气生产成本。
8.可选地,所述清洁能源装置包括以下至少之一:光伏发电装置,风力发电装置,电化学储能装置。
9.可选地,所述目标函数lcoh表示为如下形式:
10.其中,cx
el
表示电解槽的成本单价,cx
pv
表示光伏发电装置的成本单价,cxw表示风力发电装置的成本单价,cx
ec
表示电化学储能装置的成本单价,c
el
表示电解槽的装机容量参数,c
pv
光伏发电装置的装机容量参数,cw表示风力发电装置的装机容量参数,c
ec
表示电化学储能装置的装
机容量参数,其中,所述待定参数包括c
el
、c
pv
、cw、c
ec
,cp
pg
表示电网供电单价,c
pg
表示电网供电值,m
h2
表示预期制氢总量。
11.可选地,所述求解所述目标函数的最小值,得到装机容量值和电网供电值,包括:确定所述目标函数的约束条件,其中,所述约束条件包括以下至少之一:电能实时产销平衡约束、电-氢能量转换约束、光伏发电装置出力最大值约束,风力发电装置出力最大值约束,电化学储能装置出力特性约束;根据所述约束条件求解所述目标函数的最小值,得到所述装机容量值和所述电网供电值。
12.可选地,所述电能实时产销平衡约束通过如下公式表示:
13.p
pv
(ti)+pw(ti)+p
ec
(ti)+p
pg
(ti)=p
el
(ti),其中,p
pv
(ti)为第i时刻风力发电装置的出力功率,pw(ti)为第i时刻光伏发电装置的出力功率,p
ec
(ti)为第i时刻的电化学储能装置的净出力功率,p
pg
(ti)为第i时刻的电网供电功率,p
el
(ti)为所述电解槽在i时刻的用电功率,第i时刻为所述制氢周期内的任一时刻;所述电-氢能量转换约束通过如下公式表示:ef
el
为所述电解槽的装置效率,ct
ph
为电能与氢能之间的热值转换系数;所述光伏发电装置出力最大值约束和所述风力发电装置出力最大值约束通过如下公式表示:r
pv
(ti)为第i时刻所述光伏发电装置的出力标幺值,rw(ti)为第i时刻所述风力发电装置的出力标幺值;所述电化学储能装置出力特性约束通过如下公式表示:∑p
ecin
(ti)
·
ef
ec
=∑p
ecout
(ti),p
ecin
(ti)为第i时刻所述电化学储能装置的充电功率,ef
ec
为所述电化学储能装置的装置效率,p
ecout
(ti)为第i时刻所述电化学储能装置的放电功率。
14.可选地,所述确定所述制氢周期对应的电网供电单价,包括:获取所述电网在所述制氢周期内向所述电解槽供电的电能单价集合,其中,所述电网供电单价包括所述电能单价集合,所述电能单价集合包括所述制氢周期包括的多个时刻下所述电网向所述电解槽供电的时刻单价。
15.根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种制氢成本确定装置,包括:第一获取模块,用于确定电解槽在制氢周期内的预期制氢总量以及所述制氢周期内的电网供电单价,其中,所述电网供电单价用于表征所述电解槽从电网中获取电能的价格;第二获取模块,用于获取清洁能源装置的装置成本单价,其中,所述清洁能源装置用于为所述电解槽供电;确定模块,用于根据所述预期制氢总量、所述电网供电成本单价和所述装置成本单价,确定所述电解槽在所述制氢周期内的最低氢气生产成本。
16.根据本发明实施例的又一方面,还提供了一种非易失性存储介质,所述非易失性存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行上述任意一项所述制氢成本确定方法。
17.根据本发明实施例的再一方面,还提供了一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器用于存储程序,所述处理器用于运行所述存储器存储的程序,其中,所述程序运行时执行上述任意一项所述制氢成本确定方法。
18.在本发明实施例中,采用引入清洁能源装置为制氢过程供电的方式,通过分别获取电解槽在制氢周期内的预期制氢总量以及所述制氢周期内的电网供电单价,以及获取清
洁能源装置的装置成本单价,达到了解算出电解槽在所述制氢周期内的最低氢气生产成本的目的,从而实现了为电解制氢工程确定平准化成本最低的工程方案的技术效果,进而解决了引入清洁能源后无法确定经济最优的制氢工程方案的技术问题。
附图说明
19.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本技术的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
20.图1示出了一种用于实现制氢成本确定方法的计算机终端的硬件结构框图;
21.图2是根据本发明实施例提供的制氢成本确定方法的流程示意图;
22.图3是根据本发明实施例提供的制氢成本确定装置的结构框图。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
24.需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
25.根据本发明实施例,提供了一种制氢成本确定的方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
26.本技术实施例一所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。图1示出了一种用于实现制氢成本确定方法的计算机终端的硬件结构框图。如图1所示,计算机终端10可以包括一个或多个(图中采用102a、102b,
……
,102n来示出)处理器(处理器可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)、用于存储数据的存储器104。除此以外,还可以包括:显示器、输入/输出接口(i/o接口)、通用串行总线(usb)端口(可以作为bus总线的端口中的一个端口被包括)、网络接口、电源和/或相机。本领域普通技术人员可以理解,图1所示的结构仅为示意,其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如,计算机终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示不同的配置。
27.应当注意到的是上述一个或多个处理器和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其
他任意组合。此外,数据处理电路可为单个独立的处理模块,或全部或部分的结合到计算机终端10中的其他元件中的任意一个内。如本技术实施例中所涉及到的,该数据处理电路作为一种处理器控制(例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择)。
28.存储器104可用于存储应用软件的软件程序以及模块,如本发明实施例中的制氢成本确定方法对应的程序指令/数据存储装置,处理器通过运行存储在存储器104内的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述的应用程序的制氢成本确定方法。存储器104可包括高速随机存储器,还可包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器104可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
29.显示器可以例如触摸屏式的液晶显示器(lcd),该液晶显示器可使得用户能够与计算机终端10的用户界面进行交互。
30.当前采取的针对氢气全生命周期平准化成本的计算方法,其针对用电成本的计算准确性较差,其主要原因在于将电价设置为固定值,且只考虑电解水制氢设备的用电全部由电网供给。目前,越来越多的电解水制氢项目采用自建风电、光伏电站与大电网联合供电模式,并且随着现货市场的不断成熟,电价将随电力供需情况实时波动,因此应当改进氢气成本的确定方法。
31.本发明充分考虑当前电解水制氢项目普遍采用自建风电、光伏电站与大电网联合供电模式,根据新能源出力情况与电价高低实时调整电解水制氢装置的运行特性与用电方式,实现电-氢深度协同互动。以氢气平准化成本最低为目标,进而计算得出准确且经济性最优的供电方案与氢气平准化成本。
32.图2是根据本发明实施例提供的制氢成本确定方法的流程示意图,如图2所示,该方法包括如下步骤:
33.步骤s202,获取电解槽在制氢周期内的预期制氢总量以及制氢周期内的电网供电单价,其中,电网供电单价用于表征电解槽从电网中获取电能的价格。
34.其中,电解槽即为将水电解并生产出氢气的电解水制氢设备,可选地,本发明提供的实施例中制氢周期即为采用电解槽进行氢气生产的全生命周期,预期制氢总量可以为电解槽在全生命周期中的总产能。电网供电单价为电解槽所在当地的电网电价,电网电价可以为固定值,也可以为浮动值,具体取决于当地的电网供电的定价规则。
35.作为一种可选的实施例,获取制氢周期对应的电网供电单价时,可以获取电网在制氢周期内向电解槽供电的电能单价集合,其中,电网供电单价包括电能单价集合,电能单价集合包括制氢周期包括的多个时刻下电网向电解槽供电的时刻单价。基于本可选的实施例,可以将制氢工程当地的电网供电价格的动态变化影响引入制氢成本的计算,提高了估算氢气制造成本的准确性。
36.步骤s204,获取清洁能源装置的装置成本单价,其中,清洁能源装置用于为电解槽供电。需要说明的是,清洁能源装置可以包括清洁能源发电装置本身,也可以包括为了使得电解槽可以充分利用清洁能源而使用的配套装置。作为一种可选的实施例,清洁能源装置包括以下至少之一:光伏发电装置,风力发电装置,电化学储能装置。其中,光伏发电装置可以是光伏发电站中的各种设备的总称,风力发电装置可以为风力发电站中的各种设备的总
称,光伏发电和风力发电均为清洁能源。电化学储能装置用于将光伏发电装置和风力发电装置发出的电力储存起来,当电网供电单价较低时,采用当地的电网为电解槽供电,而将光伏发电装置和风力发电装置发的电存储在电化学储能装置中;当电网供电单价较高时,可以采用电化学储能装置中的储存电能为电解槽供电,而减少电网供电的使用,起到削峰填谷的作用。
37.步骤s206,根据预期制氢总量、电网供电成本单价和装置成本单价,确定电解槽在制氢周期内的最低氢气生产成本。需要说明的是,氢气生产成本主要由两部分组成,分别是设备的固定投资以及电解生成氢气所需要消耗的电量。电解槽在制氢周期内的最低氢气生产成本即为在电解槽的全生命周期内生产的所有氢气的平均成本最低。
38.通过上述步骤,可以实现采用引入清洁能源装置为制氢过程供电的方式,通过分别获取电解槽在制氢周期内的预期制氢总量以及制氢周期内的电网供电单价,以及获取清洁能源装置的装置成本单价,达到了解算出电解槽在制氢周期内的最低氢气生产成本的目的,从而实现了为电解制氢工程确定平准化成本最低的工程方案的技术效果,进而解决了引入清洁能源后无法确定经济最优的制氢工程方案的技术问题。
39.作为一种可选的实施例,可以通过如下方式确定电解槽在制氢周期内的最低氢气生产成本:根据预期制氢总量、电网供电成本单价和装置成本单价,以及根据表征清洁能源装置的装机容量的待定参数,构建目标函数,其中,目标函数用于表示电解槽的氢气生产成本;求解目标函数的最小值,得到装机容量值和电网供电值,其中,装机容量值为目标函数取到最小值时待定参数的值;根据装机容量值和电网供电值,确定电解槽在制氢周期内的最低氢气生产成本。
40.基于本可选的实施例提供的方案,可以在实际开始制氢之前进行制氢总体工程的方案规划,以降低制氢的总成本。例如,若电解槽当地的电网单价一般来说均较低,则可以降低清洁能源装置的装机容量,更多的使用电网为电解槽供电;若当地的电网单价较高,或者电价波动较大,则可以增加清洁能源装置的装机容量,这样虽然会带来更多的固定设备投资,但是可以在电网电价较高时采用风力发电或者光伏发电来降低电费支出,实现制氢总成本的降低。待定参数即为优化方案中的各项参数,需要根据优化结果进行确定。
41.作为一种可选的实施例,上述表示电解槽的氢气生产成本的目标函数lcoh可以表示为如下形式:其中,lcoh为目标函数,cx
el
表示电解槽的成本单价,cx
pv
表示光伏发电装置的成本单价,cxw表示风力发电装置的成本单价,cx
ec
表示电化学储能装置的成本单价,c
el
表示电解槽的装机容量参数,c
pv
光伏发电装置的装机容量参数,cw表示风力发电装置的装机容量参数,c
ec
表示电化学储能装置的装机容量参数,其中,待定参数包括c
el
、c
pv
、cw、c
ec
,cp
pg
表示电网供电单价,c
pg
表示电网供电值,m
h2
表示预期制氢总量,成本单价表示建设单位容量相应的清洁能源装置所需要的固定投资。
42.上述可选的目标函数的公式中,ep
pg
为从电网购电的电能总费用,其计算方式为:
43.ep
pg
=∑pe(ti)
·
p
pg
(ti),式中:pe(ti)为第i时刻的电网供电单价,p
pg
(ti)为第i时刻的使用电网供电的用电量。由于电网的电价在制氢周期内会实时变动,因此可以采用上式结合生产运行模拟结果进行逐点加和。
44.作为一种可选的实施例,求解目标函数的最小值时,可以采用如下方式:确定目标函数的约束条件,其中,约束条件包括以下至少之一:电能实时产销平衡约束、电-氢能量转换约束、光伏发电装置出力最大值约束,风力发电装置出力最大值约束,电化学储能装置出力特性约束;根据约束条件求解目标函数的最小值,得到装机容量值和电网供电值。
45.由于各设备的出力特性决定了制氢的成本计算,因此可以基于将各设备的出力特性的影响纳入氢气生产成本的计算过程中。其中,电能实时产销平衡约束用于刻画整个氢气生产过程中的能量平衡状态,电-氢能量转换约束用于刻画电解槽的能量利用效率,光伏发电装置出力最大值约束和风力发电装置出力最大值约束分别用于刻画光伏发电设备和风力发电设备的出力特性。
46.作为一种可选的实施例,电能实时产销平衡约束通过如下公式表示:p
pv
(ti)+pw(ti)+p
ec
(ti)+p
pg
(ti)=p
el
(ti),其中,p
pv
(ti)为第i时刻风力发电装置的出力功率,pw(ti)为第i时刻光伏发电装置的出力功率,p
ec
(ti)为第i时刻的电化学储能装置的净出力功率,p
pg
(ti)为第i时刻的电网供电功率,p
el
(ti)为电解槽在i时刻的用电功率,第i时刻为制氢周期内的任一时刻;电-氢能量转换约束通过如下公式表示:ef
el
为电解槽的装置效率,ct
ph
为电能与氢能之间的热值转换系数;光伏发电装置出力最大值约束和风力发电装置出力最大值约束通过如下公式表示:r
pv
(ti)为第i时刻光伏发电装置的出力标幺值,rw(ti)为第i时刻风力发电装置的出力标幺值;电化学储能装置出力特性约束通过如下公式表示:∑p
ecin
(ti)
·
ef
ec
=∑p
ecout
(ti),p
ecin
(ti)为第i时刻电化学储能装置的充电功率,ef
ec
为电化学储能装置的装置效率,p
ecout
(ti)为第i时刻电化学储能装置的放电功率。处理标幺值与电解制氢工程当地的光伏与风电资源的丰富程度以及利用状态密切相关。
47.本发明的总体思路为根据清洁能源出力与电价实时波动曲线,优化风力发电设备、光伏发电设备、电化学储能装置以及电解槽的配置容量,以及根据风力发电设备、光伏发电设备、电化学储能装置以及电解槽的出力运行曲线和电网供电功率曲线,基于电-氢协同互动,确定经济性最优的运行方式与氢气平准化生产成本。
48.需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
49.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的制氢成本确定方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。
50.根据本发明实施例,还提供了一种用于实施上述制氢成本确定方法的制氢成本确
定装置,图3是根据本发明实施例提供的制氢成本确定装置的结构框图,如图3所示,该制氢成本确定装置包括:第一获取模块32,第二获取模块34和确定模块36,下面对该制氢成本确定装置进行说明。
51.第一获取模块32,用于确定电解槽在制氢周期内的预期制氢总量以及制氢周期内的电网供电单价,其中,电网供电单价用于表征电解槽从电网中获取电能的价格;
52.第二获取模块34,连接于上述第一获取模块32,用于获取清洁能源装置的装置成本单价,其中,清洁能源装置用于为电解槽供电;
53.确定模块36,连接于上述第二获取模块34,用于根据预期制氢总量、电网供电成本单价和装置成本单价,确定电解槽在制氢周期内的最低氢气生产成本。
54.此处需要说明的是,上述第一获取模块32,第二获取模块34和确定模块36对应于实施例中的步骤s202至步骤s206,三个模块与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同,但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是,上述模块作为装置的一部分可以运行在实施例提供的计算机终端10中。
55.本发明的实施例可以提供一种计算机设备,可选地,在本实施例中,上述计算机设备可以位于计算机网络的多个网络设备中的至少一个网络设备。该计算机设备包括存储器和处理器。
56.其中,存储器可用于存储软件程序以及模块,如本发明实施例中的制氢成本确定方法和装置对应的程序指令/模块,处理器通过运行存储在存储器内的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述的制氢成本确定方法。存储器可包括高速随机存储器,还可以包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
57.处理器可以通过传输装置调用存储器存储的信息及应用程序,以执行下述步骤:获取电解槽在制氢周期内的预期制氢总量以及制氢周期内的电网供电单价,其中,电网供电单价用于表征电解槽从电网中获取电能的价格;获取清洁能源装置的装置成本单价,其中,清洁能源装置用于为电解槽供电;根据预期制氢总量、电网供电成本单价和装置成本单价,确定电解槽在制氢周期内的最低氢气生产成本。
58.可选的,上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码:根据预期制氢总量、电网供电成本单价和装置成本单价,确定电解槽在制氢周期内的最低氢气生产成本,包括:根据预期制氢总量、电网供电成本单价和装置成本单价,以及根据表征清洁能源装置的装机容量的待定参数,构建目标函数,其中,目标函数用于表示电解槽的氢气生产成本;求解目标函数的最小值,得到装机容量值和电网供电值,其中,装机容量值为目标函数取到最小值时待定参数的值;根据装机容量值和电网供电值,确定电解槽在制氢周期内的最低氢气生产成本。
59.可选的,上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码:清洁能源装置包括以下至少之一:光伏发电装置,风力发电装置,电化学储能装置。
60.可选的,上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码:目标函数lcoh表示为如下
形式:其中,cx
el
表示电解槽的成本单价,cx
pv
表示光伏发电装置的成本单价,cxw表示风力发电装置的成本单价,cx
ec
表示电化学储能装置的成本单价,c
el
表示电解槽的装机容量参数,c
pv
光伏发电装置的装机容量参数,cw表示风力发电装置的装机容量参数,c
ec
表示电化学储能装置的装机容量参数,其中,待定参数包括c
el
、c
pv
、cw、c
ec
,cp
pg
表示电网供电单价,c
pg
表示电网供电值,m
h2
表示预期制氢总量。
61.可选的,上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码:求解目标函数的最小值,得到装机容量值和电网供电值,包括:确定目标函数的约束条件,其中,约束条件包括以下至少之一:电能实时产销平衡约束、电-氢能量转换约束、光伏发电装置出力最大值约束,风力发电装置出力最大值约束,电化学储能装置出力特性约束;根据约束条件求解目标函数的最小值,得到装机容量值和电网供电值。
62.可选的,上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码:电能实时产销平衡约束通过如下公式表示:p
pv
(ti)+pw(ti)+p
ec
(ti)+p
pg
(ti)=p
el
(ti),其中,p
pv
(ti)为第i时刻风力发电装置的出力功率,pw(ti)为第i时刻光伏发电装置的出力功率,p
ec
(ti)为第i时刻的电化学储能装置的净出力功率,p
pg
(ti)为第i时刻的电网供电功率,p
el
(ti)为电解槽在i时刻的用电功率,第i时刻为制氢周期内的任一时刻;电-氢能量转换约束通过如下公式表示:ef
el
为电解槽的装置效率,ct
ph
为电能与氢能之间的热值转换系数;光伏发电装置出力最大值约束和风力发电装置出力最大值约束通过如下公式表示:r
pv
(ti)为第i时刻光伏发电装置的出力标幺值,rw(ti)为第i时刻风力发电装置的出力标幺值;电化学储能装置出力特性约束通过如下公式表示:∑p
ecin
(ti)
·
ef
ec
=∑p
ecout
(ti),p
ecin
(ti)为第i时刻电化学储能装置的充电功率,ef
ec
为电化学储能装置的装置效率,p
ecout
(ti)为第i时刻电化学储能装置的放电功率。
63.可选的,上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码:确定制氢周期对应的电网供电单价,包括:获取电网在制氢周期内向电解槽供电的电能单价集合,其中,电网供电单价包括电能单价集合,电能单价集合包括制氢周期包括的多个时刻下电网向电解槽供电的时刻单价。
64.本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成,该程序可以存储于一非易失性存储介质中,存储介质可以包括:闪存盘、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取器(random access memory,ram)、磁盘或光盘等。
65.本发明的实施例还提供了一种非易失性存储介质。可选地,在本实施例中,上述非易失性存储介质可以用于保存上述实施例所提供的制氢成本确定方法所执行的程序代码。
66.可选地,在本实施例中,上述非易失性存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中,或者位于移动终端群中的任意一个移动终端中。
67.可选地,在本实施例中,非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:获取电解槽在制氢周期内的预期制氢总量以及制氢周期内的电网供电单价,其中,
电网供电单价用于表征电解槽从电网中获取电能的价格;获取清洁能源装置的装置成本单价,其中,清洁能源装置用于为电解槽供电;根据预期制氢总量、电网供电成本单价和装置成本单价,确定电解槽在制氢周期内的最低氢气生产成本。
68.可选地,在本实施例中,非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:根据预期制氢总量、电网供电成本单价和装置成本单价,确定电解槽在制氢周期内的最低氢气生产成本,包括:根据预期制氢总量、电网供电成本单价和装置成本单价,以及根据表征清洁能源装置的装机容量的待定参数,构建目标函数,其中,目标函数用于表示电解槽的氢气生产成本;求解目标函数的最小值,得到装机容量值和电网供电值,其中,装机容量值为目标函数取到最小值时待定参数的值;根据装机容量值和电网供电值,确定电解槽在制氢周期内的最低氢气生产成本。
69.可选地,在本实施例中,非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:清洁能源装置包括以下至少之一:光伏发电装置,风力发电装置,电化学储能装置。
70.可选地,在本实施例中,非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:目标函数lcoh表示为如下形式:其中,cx
el
表示电解槽的成本单价,cx
pv
表示光伏发电装置的成本单价,cxw表示风力发电装置的成本单价,cx
ec
表示电化学储能装置的成本单价,c
el
表示电解槽的装机容量参数,c
pv
光伏发电装置的装机容量参数,cw表示风力发电装置的装机容量参数,c
ec
表示电化学储能装置的装机容量参数,其中,待定参数包括c
el
、c
pv
、cw、c
ec
,cp
pg
表示电网供电单价,c
pg
表示电网供电值,m
h2
表示预期制氢总量。
71.可选地,在本实施例中,非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:求解目标函数的最小值,得到装机容量值和电网供电值,包括:确定目标函数的约束条件,其中,约束条件包括以下至少之一:电能实时产销平衡约束、电-氢能量转换约束、光伏发电装置出力最大值约束,风力发电装置出力最大值约束,电化学储能装置出力特性约束;根据约束条件求解目标函数的最小值,得到装机容量值和电网供电值。
72.可选地,在本实施例中,非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:电能实时产销平衡约束通过如下公式表示:p
pv
(ti)+pw(ti)+p
ec
(ti)+p
pg
(ti)=p
el
(ti),其中,p
pv
(ti)为第i时刻风力发电装置的出力功率,pw(ti)为第i时刻光伏发电装置的出力功率,p
ec
(ti)为第i时刻的电化学储能装置的净出力功率,p
pg
(ti)为第i时刻的电网供电功率,p
el
(ti)为电解槽在i时刻的用电功率,第i时刻为制氢周期内的任一时刻;电-氢能量转换约束通过如下公式表示:ef
el
为电解槽的装置效率,ct
ph
为电能与氢能之间的热值转换系数;光伏发电装置出力最大值约束和风力发电装置出力最大值约束通过如下公式表示:r
pv
(ti)为第i时刻光伏发电装置的出力标幺值,rw(ti)为第i时刻风力发电装置的出力标幺值;电化学储能装置出力特性约束通过如下公式表示:∑p
ecin
(ti)
·
ef
ec
=∑p
ecout
(ti),p
ecin
(ti)为第i时刻电化学储能装置的充电功率,ef
ec
为电化学储能装置的装置效率,p
ecout
(ti)为第i时刻电化学储能装置的放电功率。
73.可选地,在本实施例中,非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:确定制氢周期对应的电网供电单价,包括:获取电网在制氢周期内向电解槽供电的电能单价集合,其中,电网供电单价包括电能单价集合,电能单价集合包括制氢周期包括的多个时刻下电网向电解槽供电的时刻单价。
74.上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
75.在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
76.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
77.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
78.另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
79.集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个非易失性取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
80.以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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