一种光伏制氢枯竭天然气储氢系统的经济性分析方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光伏制氢枯竭天然气藏储氢系统的经济性分析方法，包括如下步骤：根据现实枯竭天然气藏的储气量与埋深分布，进行简化枯竭天然气藏储氢库物理模型构建；之后根据假设模型参数对储氢库的最大储氢压力与最大储氢容量进行计算；对光伏制氢枯竭天然气储氢系统进行整体建模；为了使光伏制氢枯竭天然气藏储氢系统的经济性最优，对其进行采用混合整数线性规划的容量配置优化，得到在系统年值成本最小目标下各模块的安装容量；根据容量配置优化得到的系统各模块安装容量，对光伏制氢枯竭天然气藏储氢系统展开全生命周期视角下的技术经济学分析，分析方法包括：净现值分析、平准化氢气成本分析、单因素敏感性分析以及经济性指标计算。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光伏制氢经济性分析领域，涉及一种光伏制氢枯竭天然气储氢系统的经济性分析方法。

技术介绍

1、氢气存储是光伏制氢项目的重要构成，目前常用的储氢方式是采用金属储氢罐的高压气体储氢。然而，由于氢气分子特性导致其与金属的氢脆现象使得储氢罐材料需采用抗氢脆材料和界面涂层，高昂的储氢成本导致光伏制氢系统成本上升，因此，如何降低储氢成本以进行大规模氢气存储是光伏制氢规模化亟需解决的关键问题。最近，氢气地质储存的可行性评估已经引起了全世界各研究机构的关注。常见的氢气地质储存方案包括地质盐穴与枯竭的气藏。不同的储存地点有不同的特点，以适应不同的用途。

2、枯竭的气藏也是各种气体较为理想的储存地。作为以前的地质碳氢化合物的沉积处，这些储层具有大规模的多孔介质和不渗透的密封空间。此外，这些储层的地质特征已被详细描述，而且现有的基础设施减少了初始资本投资。同时，储层中的残余气体可以作为缓冲气体，减少所需的缓冲气体量。然而，在设计氢气地质储层时，必须仔细考虑许多因素。储层岩石矿物学的异质性和岩石的润湿性对整个氢气储存过程有重大影响，包括注入率、提取率和储存本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光伏制氢枯竭天然气藏储氢系统的经济性分析方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的光伏制氢枯竭天然气藏储氢系统的经济性分析方法，其特征在于：所述步骤1中，所述枯竭天然气藏储氢库物理模型构建特征的数据还包括平均气温、最大气体压力。

3.根据权利要求1所述的光伏制氢枯竭天然气藏储氢系统的经济性分析方法，其特征在于：所述步骤2中，简化枯竭天然气藏储氢模型采用如下基本假设：压力梯度和温度梯度分别为0.433psi/ft和15F/1000ft；储层条件下天然气的累积产量等于储层条件下储存的氢气体积；缓冲气为氢气，计算中不包括微生物存在导致的氢气消耗量...

【技术特征摘要】

1.一种光伏制氢枯竭天然气藏储氢系统的经济性分析方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的光伏制氢枯竭天然气藏储氢系统的经济性分析方法，其特征在于：所述步骤1中，所述枯竭天然气藏储氢库物理模型构建特征的数据还包括平均气温、最大气体压力。

3.根据权利要求1所述的光伏制氢枯竭天然气藏储氢系统的经济性分析方法，其特征在于：所述步骤2中，简化枯竭天然气藏储氢模型采用如下基本假设：压力梯度和温度梯度分别为0.433psi/ft和15f/1000ft；储层条件下天然气的累积产量等于储层条件下储存的氢气体积；缓冲气为氢气，计算中不包括微生物存在导致的氢气消耗量。

4.如权利要求3所述的光伏制氢枯竭天然气藏储氢系统的经济性分析方法，其特征在于：天然气藏最大储氢容量的计算方法为：

5.权利要求1所述的光伏制氢枯竭天然气藏储氢系统的经济性分析方法，其特征在于：在步骤s3中，能量为光伏，光伏制氢系统包括光伏阵列、逆变器、电解槽、氢气压缩机、蓄电池和储氢装置，整个系统为离网系统，被设定为具有固定的氢气需求，直流电力由光伏模块提供，部分直流电用于给电解槽供电，部分直流经过逆变器传输至氢气压缩机，满足上述直流需求的光伏额外出力则被蓄电池存贮；氢气生产模块为碱性电解槽，电解槽生产的氢气部分直接提供给氢气需求，而满足氢气需求的额外氢气则经由氢气压缩机压缩为高压气态存储至氢气...

【专利技术属性】
技术研发人员：张焱，袁梓，朱振涛，吴丘驰，夏新洋，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：