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制氢方案的确定方法、计算机设备和存储介质技术

技术编号:41322729 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-13 15:01
本申请涉及一种制氢方案的确定方法、计算机设备和存储介质。所述方法包括:先获取多个制氢方法的制氢信息;制氢参数包括氢气需求信息、成本参数和效率参数中的至少一种;多个制氢方法包括碱性制氢方法、质子交换制氢方法、光伏结合碱性制氢方法、光伏结合质子交换制氢方法、煤炭制氢方法、天然气制氢方法和工业制氢方法;以经济成本最低为目标,将各制氢方法对应的制氢信息输入至制氢方案优化模型中进行制氢方案的预测,得到预设时间段内的最优制氢方案。上述方法极大提高了确定的最优制氢技术的准确度,从而更高效地利用各种能源,显著提高制氢过程的能源转化效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及可再生能源管理,特别是涉及一种制氢方案的确定方法、计算机设备和存储介质


技术介绍

1、碳中和目标下,制氢规模将呈现倍增式发展,制氢方式正由当下的以煤制氢、天然气制氢和工业副产制氢等传统能源制氢方式逐步向风光等可再生资源制氢过渡。

2、各种制氢方式的供应规模潜力、成本和碳足迹,呈现显著差异,且受到省份、城市和产业园区等区域主体的产业基础和资源禀赋影响。目前,现有的省份、城市和产业园区等区域的制氢方案均是针对某种制氢技术或多种传统能源制氢技术集成等设计制氢方案。

3、然而,上述集成制氢方法存在制氢方案的选择不准确,从而导致资源利用率较低的问题。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够降低制氢成本的制氢方案的确定方法、计算机设备和存储介质。

2、第一方面,本申请提供了一种制氢方案的确定方法,包括:

3、获取多个制氢方法的制氢信息;制氢参数包括氢气需求信息、成本参数和效率参数中的至少一种;多个制氢方法包括碱性制氢方法、质子交换制氢方法、光伏结合碱性制氢方法、光伏结合质子交换制氢方法、煤炭制氢方法、天然气制氢方法和工业制氢方法;

4、以经济成本最低为目标,将各制氢方法对应的制氢信息输入至制氢方案优化模型中进行制氢方案的预测,得到预设时间段内的最优制氢方案。

5、在其中一个实施例中,上述以经济成本最低为目标,将各制氢方法对应的制氢信息输入至制氢方案优化模型中进行制氢方案的预测,得到预设时间段内的最优制氢方案,包括:

6、以经济成本最低为目标,确定约束条件;

7、将制氢信息输入至制氢方案优化模型,以及结合约束条件求解得到预设时间段内的最优制氢方案。

8、在其中一个实施例中,上述约束条件包括产能更新约束,以经济成本最低为目标,确定约束条件,包括:

9、获取预设时间段内各制氢方法的新增产能和退役产能;

10、根据新增产能和退役产能的差值,确定产能更新约束。

11、在其中一个实施例中,上述约束条件还包括产能最大约束,方法还包括:

12、获取预设时间段内各制氢方法的最大新增产能和各制氢方法的最大退役产能;

13、根据最大新增产能和新增产能之间的关系,以及根据最大退役产能和退役产能之间的关系,确定产能最大约束。

14、在其中一个实施例中,上述约束条件还包括资源潜力与制氢产能关系约束,方法还包括:

15、获取预设时间段内各制氢方法的风力资源潜力、光伏资源潜力和工业制氢资源潜力;

16、根据风力资源潜力和产能更新约束的关系、根据光伏资源潜力和产能更新约束的关系,以及根据工业制氢资源潜力和产能更新约束的关系,确定资源潜力与制氢产能关系约束。

17、在其中一个实施例中,上述约束条件还包括制氢量与制氢产能约束,方法还包括:

18、获取预设时间段内各制氢方法的制氢量;

19、根据制氢量与产能更新约束的关系,确定制氢量与制氢产能约束。

20、在其中一个实施例中,上述约束条件还包括制氢总量与氢气需求约束,方法还包括:

21、获取预设时间段内各制氢方法的氢气需求量;

22、根据氢气需求量和制氢量的关系,确定制氢总量与氢气需求约束。

23、在其中一个实施例中,上述制氢方案优化模型包括:资本成本模型、维修成本模型、运营成本模型和碳排放成本模型。

24、第二方面,本申请还提供了一种制氢方案的确定装置,包括:

25、获取模块,用于获取多个制氢方法的制氢信息;制氢参数包括氢气需求信息、成本参数和效率参数中的至少一种;多个制氢方法包括碱性制氢方法、质子交换制氢方法、光伏结合碱性制氢方法、光伏结合质子交换制氢方法、煤炭制氢方法、天然气制氢方法和工业制氢方法;

26、预测模块,用于以经济成本最低为目标,将各制氢方法对应的制氢信息输入至制氢方案优化模型中进行制氢方案的预测,得到预设时间段内的最优制氢方案。

27、第三方面,本申请还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:

28、获取多个制氢方法的制氢信息;制氢参数包括氢气需求信息、成本参数和效率参数中的至少一种;多个制氢方法包括碱性制氢方法、质子交换制氢方法、光伏结合碱性制氢方法、光伏结合质子交换制氢方法、煤炭制氢方法、天然气制氢方法和工业制氢方法;

29、以经济成本最低为目标,将各制氢方法对应的制氢信息输入至制氢方案优化模型中进行制氢方案的预测,得到预设时间段内的最优制氢方案。

30、第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

31、获取多个制氢方法的制氢信息;制氢参数包括氢气需求信息、成本参数和效率参数中的至少一种;多个制氢方法包括碱性制氢方法、质子交换制氢方法、光伏结合碱性制氢方法、光伏结合质子交换制氢方法、煤炭制氢方法、天然气制氢方法和工业制氢方法;

32、以经济成本最低为目标,将各制氢方法对应的制氢信息输入至制氢方案优化模型中进行制氢方案的预测,得到预设时间段内的最优制氢方案。

33、第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

34、获取多个制氢方法的制氢信息;制氢参数包括氢气需求信息、成本参数和效率参数中的至少一种;多个制氢方法包括碱性制氢方法、质子交换制氢方法、光伏结合碱性制氢方法、光伏结合质子交换制氢方法、煤炭制氢方法、天然气制氢方法和工业制氢方法;

35、以经济成本最低为目标,将各制氢方法对应的制氢信息输入至制氢方案优化模型中进行制氢方案的预测,得到预设时间段内的最优制氢方案。

36、上述制氢方案的确定方法、计算机设备和存储介质,上述方法考虑了以经济成本最低为目标,根据制氢信息和制氢方案优化模型确定预设时间段内的最优制氢方案,这与现有的通过集成多种传统能源制氢技术确定最优制氢技术相比,极大提高了确定的最优制氢技术的准确度,从而更高效地利用各种能源,显著提高制氢过程的能源转化效率;另外,通过优化能源组合和运营流程,大幅降低了制氢的整体成本。

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【技术保护点】

1.一种制氢方案的确定方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述以经济成本最低为目标,将各所述制氢方法对应的制氢信息输入至制氢方案优化模型中进行制氢方案的预测,得到预设时间段内的最优制氢方案,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述约束条件包括产能更新约束,所述以经济成本最低为目标,确定约束条件,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述约束条件还包括产能最大约束,所述方法还包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述约束条件还包括资源潜力与制氢产能关系约束,所述方法还包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述约束条件还包括制氢量与制氢产能约束,所述方法还包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述约束条件还包括制氢总量与氢气需求约束,所述方法还包括:

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述制氢方案优化模型包括:资本成本模型、维修成本模型、运营成本模型和碳排放成本模型。

9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种制氢方案的确定方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述以经济成本最低为目标,将各所述制氢方法对应的制氢信息输入至制氢方案优化模型中进行制氢方案的预测,得到预设时间段内的最优制氢方案,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述约束条件包括产能更新约束,所述以经济成本最低为目标,确定约束条件,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述约束条件还包括产能最大约束,所述方法还包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述约束条件还包括资源潜力与制氢产能关系约束,所述方法还包括:

6.根据权利要求5所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:鲁玺刘贵贤贺克斌
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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