一种质子交换膜燃料电池调峰适应性判断方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种质子交换膜燃料电池调峰适应性判断方法及系统，其包括：根据地区或区域电力系统调峰需求评估和现有调峰资源评估结果设定调峰需求；根据调峰需求进行PEMFC调峰适应性判断，根据判断结果得到不同资源在调峰场景中的适应性。本发明专利技术能有效评估质子交换膜燃料电池在电力系统中的调峰适应性，通过对质子交换膜燃料电池在调峰场景中的技术、经济、环境适应性进行综合评估，为“双碳”目标下电力系统发展选取综合价值最高的调峰手段提供决策参考。供决策参考。供决策参考。

【技术实现步骤摘要】
一种质子交换膜燃料电池调峰适应性判断方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种电力系统
，特别是关于一种考虑减碳效益的质子交换膜燃料电池调峰适应性判断方法及系统。

技术介绍

[0002]在我国碳达峰、碳中和目标背景下，电
‑
氢协同是未来能源利用的重要形态。基于富产氢气的质子交换膜燃料电池(PEMFC)可
‑
在电力系统中发挥调节作用，同时其发电过程具有绿色清洁、环境友好的特性，对于面向零碳转型的电力系统具有附加的环境效益。目前对于调节技术在调峰场景中的适应性缺少对环境价值的考量。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种考虑减碳效益的质子交换膜燃料电池调峰适应性判断方法及系统，其能有效评估质子交换膜燃料电池在电力系统中的调峰适应性，通过对质子交换膜燃料电池在调峰场景中的技术、经济、环境适应性进行综合评估，为“双碳”目标下电力系统发展选取综合价值最高的调峰手段提供决策参考。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种质子交换膜燃料电池调峰适应性判断方法，其包括：步骤1、根据地区或区域电力系统调峰需求评估和现有调峰资源评估结果设定调峰需求；步骤2、根据调峰需求进行PEMFC调峰适应性判断，根据判断结果得到不同资源在调峰场景中的适应性。
[0005]进一步，所述步骤2中，判断方法包括以下步骤：
[0006]步骤2.1、将预先选定的所有评价指标进行归一化处理；
[0007]步骤2.2、按照调峰场景对不同评价指标的要求，分别确定各评价指标的指标权重，使各类评价指标的指标权重之和为1；
[0008]步骤2.3、根据各指标的权重，计算质子交换膜燃料电池技术在调峰场景中的适应性综合得分；
[0009]步骤2.4、根据综合分数r，进行PEMFC调峰适应性判断。
[0010]进一步，所述步骤2.1中，评价指标包括技术指标、经济指标和环境指标；
[0011]所述技术指标包括持续发电时间、启停时间、响应时间、调节范围、调节速率和容量；
[0012]所述经济指标包括单位投资成本、单位运营成本和使用寿命；
[0013]所述环境指标包括发电碳排放和碳价。
[0014]进一步，所述步骤2.2中，各项指标权重之和的计算公式为：
[0015][0016]式中，p
i
表示技术指标的权重，p
j
表示经济指标的权重，p
k
表示环境指标的权重。
[0017]进一步，所述步骤2.3中，采用综合评价方法进行适应性综合得分的计算。
[0018]进一步，所述步骤2.4中，适应性综合得分r计算公式为：
[0019][0020]式中，p
i
表示技术指标的权重，p
j
表示经济指标的权重，p
k
表示环境指标的权重；t
i
表示技术指标，f
j
表示经济指标；e
k
表示环境指标。
[0021]进一步，所述步骤2.4中，判断方法为：当综合分数r≥3.5时，则质子交换膜燃料电池从技术、经济、环境三方面综合判断的结果为适合调峰场景应用；当综合分数2.5≤r<3.5，则质子交换膜燃料电池从技术、经济、环境三方面综合判断的结果为较适合调峰场景应用；当综合分数r<2.5，则质子交换膜燃料电池从技术、经济、环境三方面综合判断的结果为不适合调峰场景应用。
[0022]一种质子交换膜燃料电池调峰适应性判断系统，其包括：设定模块和判断模块；所述设定模块，根据地区或区域电力系统调峰需求评估和现有调峰资源评估结果设定调峰需求；所述判断模块，根据调峰需求进行PEMFC调峰适应性判断，根据判断结果得到不同资源在调峰场景中的适应性。
[0023]进一步，所述判断模块包括归一化处理模块、权重计算模块、综合得分计算模块和适应性判断模块；
[0024]所述归一化处理模块，将预先选定的所有评价指标进行归一化处理；
[0025]所述权重计算模块，按照调峰场景对不同评价指标的要求，分别确定各评价指标的指标权重，使各类评价指标的指标权重之和为1；
[0026]所述综合得分计算模块，根据各指标的权重，计算质子交换膜燃料电池技术在调峰场景中的适应性综合得分；
[0027]所述适应性判断模块，根据综合分数r，进行PEMFC调峰适应性判断。
[0028]进一步，所述适应性判断模块中，判断方法为：当综合分数r≥3.5时，则质子交换膜燃料电池从技术、经济、环境三方面综合判断的结果为适合调峰场景应用；当综合分数2.5≤r<3.5，则质子交换膜燃料电池从技术、经济、环境三方面综合判断的结果为较适合调峰场景应用；当综合分数r<2.5，则质子交换膜燃料电池从技术、经济、环境三方面综合判断的结果为不适合调峰场景应用。
[0029]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0030]本专利技术将减碳效益指标纳入了考虑范围，进而弥补了现阶段调峰适应性对环境因素考虑不足的缺点，实现了对技术、经济、环境三方面综合因素的调峰适应性综合判断，有效的评估了质子交换膜燃料电池在电力系统中的调峰适应性。
附图说明
[0031]图1是本专利技术实施例中PEMFC发电系统在电网中的调峰场景适应性分析框架示意图。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]在本专利技术的第一实施方式中，提供一种考虑减碳效益的质子交换膜燃料电池调峰适应性判断方法，如图1所示，其包括以下步骤：
[0034]步骤1、根据地区或区域电力系统调峰需求评估和现有调峰资源评估结果设定调峰需求；
[0035]步骤2、根据调峰需求进行PEMFC调峰适应性判断，根据判断结果得到不同资源在调峰场景中的适应性。
[0036]上述步骤2中，具体判断方法包括以下步骤：
[0037]步骤2.1、将预先选定的所有评价指标进行归一化处理；
[0038]步骤2.2、按照调峰场景对不同评价指标的要求，分别确定各评价指标的指标权重，使各类评价指标的指标权重之和为1；在本实施例中，采用专家打分法确定指标权重；
[0039]步骤2.3、根据各指标的权重，计算质子交换膜燃料电池技术在调峰场景中的适应性综合得分；
[0040]在本实施例中，采用综合评价方法进行适应性综合得分的计算；
[0041]步骤2.4、根据综合分数r，进行PEMFC调峰适应性判断；具体为：当综合分数r≥3.5时，则质子交换膜燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种质子交换膜燃料电池调峰适应性判断方法，其特征在于，包括：步骤1、根据地区或区域电力系统调峰需求评估和现有调峰资源评估结果设定调峰需求；步骤2、根据调峰需求进行PEMFC调峰适应性判断，根据判断结果得到不同资源在调峰场景中的适应性。2.如权利要求1所述判断方法，其特征在于，所述步骤2中，判断方法包括以下步骤：步骤2.1、将预先选定的所有评价指标进行归一化处理；步骤2.2、按照调峰场景对不同评价指标的要求，分别确定各评价指标的指标权重，使各类评价指标的指标权重之和为1；步骤2.3、根据各指标的权重，计算质子交换膜燃料电池技术在调峰场景中的适应性综合得分；步骤2.4、根据综合分数r，进行PEMFC调峰适应性判断。3.如权利要求2所述判断方法，其特征在于，所述步骤2.1中，评价指标包括技术指标、经济指标和环境指标；所述技术指标包括持续发电时间、启停时间、响应时间、调节范围、调节速率和容量；所述经济指标包括单位投资成本、单位运营成本和使用寿命；所述环境指标包括发电碳排放和碳价。4.如权利要求3所述判断方法，其特征在于，所述步骤2.2中，各项指标权重之和的计算公式为：式中，p
i
表示技术指标的权重，p
j
表示经济指标的权重，p
k
表示环境指标的权重。5.如权利要求2所述判断方法，其特征在于，所述步骤2.3中，采用综合评价方法进行适应性综合得分的计算。6.如权利要求2所述判断方法，其特征在于，所述步骤2.4中，适应性综合得分r计算公式为：式中，p
i
表示技术指标的权重，p
j
表示经济指标的权重，p
k
表示环境指标的权重；t
i
表示技术指标，f
j
表示经济指标；e
k
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨馥源，田雪沁，徐彤，王新雷，滕越，唐龙江，潘东，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：