氢储能参与调频辅助服务场景经济性分析

万燕鸣; 张岩; 刘琦; 石振宇; 陈钥含; 许传博; 刘建国

doi:10.3981/j.issn.1000-7857.2024.07.00813

科技导报 >

2025 , Vol. 43 >Issue 10: 104 - 108

DOI: https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.07.00813

政策建议

氢储能参与调频辅助服务场景经济性分析

万燕鸣 ^,¹^,² ,
张岩 ² ,
刘琦 ² ,
石振宇 ³ ,
陈钥含 ³ ,
许传博 ^,⁴^,⁵^,* ,
刘建国 ⁶

展开

1. 国家能源投资集团有限责任公司氢能事业部, 北京 100007
2. 国能氢创科技(北京)有限责任公司, 北京 100007
3. 东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室, 吉林 132012
4. 华北电力大学经济与管理学院, 北京 102206
5. 华北电力大学新能源电力与低碳发展研究北京市重点实验室, 北京 102206
6. 华北电力大学能源电力创新研究院, 北京 102206

许传博（通信作者），讲师，研究方向为电氢耦合规划管理、能源系统建模与优化，电子信箱：chuanbo_xu@ncepu.edu.cn

万燕鸣，高级工程师，研究方向为新能源经济、氢能技术与经济性分析，电子信箱：yanming.wan@chnenergy.com.cn

收稿日期: 2024-07-04

网络出版日期: 2025-06-25

基金资助

中国氢能联盟2022政研项目(CHA2022RP001)

国家自然科学基金项目(72303063)

版权

收起

Economic analysis of hydrogen energy storage participating in frequency modulation auxiliary service scenario

Yanming WAN ^,¹^,² ,
Yan ZHANG ² ,
Qi LIU ² ,
Zhenyu SHI ³ ,
Yuehan CHEN ³ ,
Chuanbo XU ^,⁴^,⁵^,* ,
Jianguo LIU ⁶

Expand

1. Hydrogen Business Division, China Energy Investment Corporation Ltd., Beijing 100007, China
2. CHN Energy Hydrogen Innovation Technology Co., Ltd, Beijing 100007, China
3. Ministry of Education of Modern Power System Simulation and Control & Renewable Energy Technology, Northeast Electric Power University, Jilin 132012, China
4. School of Economics and Management, North China Electric Power University, Beijing 102206, China
5. Beijing Key Laboratory of New Energy Power and Low-carbon Development Research, North China Electric Power University, Beijing 102206, China
6. Energy and Power Innovation Research Institute, North China Electric Power University, Beijing 102206, China

Received date: 2024-07-04

Online published: 2025-06-25

Copyright

Fold

摘要

针对“双碳”目标下风电消纳及电网灵活性提升的规模化风电制氢经济容量配置问题，分析了氢储能参与调频辅助服务可实现保障电网稳定运行、优化可再生能源消纳、提升能源系统灵活性与跨时空配置能力以及促进环境友好等综合价值，提出了考虑平准化氢气成本、调频补贴收益和售氢收益的全生命周期经济容量计算方法，实现单个风电场及省级风电最佳制氢容量计算。在计及电解水制氢系统规模化成本效应的情况下，以净现值最大为目标，考虑电网调频需求，构建了制氢容量经济优化目标函数，对电解水制氢系统的初始投资成本、制氢电价、调频里程、电解槽转化率和设备退化率等参数进行敏感性分析，得出制氢电价和调频里程是其两个主要敏感性因素这一结论，并在其基础上预测未来风电场制氢经济性，预计可再生能源平均上网电价将降至0.25元/kWh以下时，对应制氢成本可降至15元/kg以下。最后，以吉林省某典型风电场为例进行算例分析，结果表明，风电制氢参与调频辅助服务市场能够在最大化消纳风电、提升电网动态调节能力的同时实现经济最优。建议相关部门和企业应加大对风电制氢技术研发的投入，提高电解槽转化率，降低成本，完善相关政策和市场机制，推动风电制氢产业的规模化发展。

关键词： 氢储能; 调频辅助服务; 经济优化; 容量配置; 风电消纳

本文引用格式

万燕鸣 , 张岩 , 刘琦 , 石振宇 , 陈钥含 , 许传博 , 刘建国 . 氢储能参与调频辅助服务场景经济性分析[J]. 科技导报, 2025 , 43(10) : 104 -108 . DOI: 10.3981/j.issn.1000-7857.2024.07.00813

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