本技術涉及新能源技術與電力系統(tǒng)集成優(yōu)化，尤其涉及一種考慮風光綠電多元化應用的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調度方法和裝置、電子設備及存儲介質。

背景技術：

1、在全球加速推動能源體系向低碳、零碳轉型的背景下，風光綠電的開發(fā)利用愈發(fā)凸顯其不可或缺的戰(zhàn)略地位。氫能作為清潔、安全、高效的二次能源，來源途徑多，應用領域廣，是實現(xiàn)大規(guī)?？稍偕茉蠢玫闹匾d體，可實現(xiàn)多異質能源跨地域和跨季節(jié)的優(yōu)化配置，形成可持續(xù)高彈性的創(chuàng)新型多能互補系統(tǒng)。2021年，國際能源署發(fā)布的2050年凈零排放路線圖研究報告指出，至2050年，全球氫能需求量將增長至5.28億噸，約60％來自于電解水制氫，占全球電力供應的20％。同時，全球每年將投入超過140億美元用于氨的生產，其中，80％采用近零排放的生產路線。

2、

3、對于電解水制氫副產物——氧氣，則可用于火電機組富氧燃燒?；痣姍C組需要通過大量的燃煤或燃氣來產生蒸汽以驅動發(fā)電機，是目前高耗能行業(yè)中能源消耗大戶。在大型燃煤電站鍋爐中采用富氧燃燒技術可以增強燃燒效率，降低一次風煤粉著火溫度。這種優(yōu)勢可減少燃油投用次數(shù)，節(jié)省鍋爐燃油消耗量。將富氧燃燒技術應用于國電重慶恒泰發(fā)電有限公司2×300mw燃煤發(fā)電機組鍋爐中，結果表明發(fā)電機組通過富氧燃燒技術改造后，油耗同比降低顯著(>80％)，機組深度調峰負荷大大降低(<30％)，顯示出優(yōu)異的節(jié)能減排成效。

4、綜上所述，綠電制氫制氨技術的發(fā)展與應用，配合火電系統(tǒng)的富氧燃燒、摻氨燃燒改造，共同構成了綜合能源系統(tǒng)向低碳、高效轉型的核心策略，對促進可再生能源利用具有重大意義。

技術實現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，提出了本技術以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種考慮風光綠電多元化應用的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調度方法和裝置、電子設備及存儲介質，通過構建一個多元化的可再生能源利用體系，有效整合風能、太陽能、火電、電化學儲能、氫能、氨能及氧氣能源，拓展綜合能源系統(tǒng)的應用邊界，在確保經濟可行性的同時，增強對可再生能源的利用率，并且保障環(huán)境友好性，得到一個經濟、高效、綠色的優(yōu)化調度方案。所述技術方案如下：

2、第一方面，提供了一種考慮風光綠電多元化應用的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調度方法，所述方法包括：

3、構建融合風光綠電、制氫制氨工藝、火電摻氨燃燒以及火電富氧燃燒的綜合能源系統(tǒng)數(shù)學模型；

4、結合綜合能源系統(tǒng)數(shù)學模型，構建考慮成本效益、新能源利用率與環(huán)境保護的綜合能源系統(tǒng)調度模型；

5、從多個求解算法中選取目標求解算法，構建運行場景，對綜合能源系統(tǒng)調度模型進行仿真求解，得到綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調度結果。

6、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述構建融合風光綠電、制氫制氨工藝、火電摻氨燃燒以及火電富氧燃燒的綜合能源系統(tǒng)數(shù)學模型，包括：

7、基于歷史氣象數(shù)據(jù)和風電機組運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，運用預設的統(tǒng)計學習算法預測風能發(fā)電功率，構建風電功率模型；

8、基于歷史氣象數(shù)據(jù)和光伏電站的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，運用預設的訓練模型預測太陽能發(fā)電功率，構建光伏功率模型；

9、構建包括電解水制氫與副產氧氣利用策略的氫儲能系統(tǒng)模型；

10、構建包括調峰策略、富氧及摻氨燃燒機制的火電機組模型；

11、構建使用鋰離子電池組成的儲能電站的電化學儲能模型；

12、構建包括精細化合成氨工藝以及氨氣供應火電機組的氫制氨系統(tǒng)模型；

13、將風電功率模型、光伏功率模型、氫儲能系統(tǒng)模型、火電機組模型、電化學儲能模型及氫制氨系統(tǒng)模型作為綜合能源系統(tǒng)數(shù)學模型。

14、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述結合綜合能源系統(tǒng)數(shù)學模型，構建考慮成本效益、新能源利用率與環(huán)境保護的綜合能源系統(tǒng)調度模型，包括：

15、結合綜合能源系統(tǒng)數(shù)學模型，構建考慮各發(fā)電機組運行成本、儲能設備折舊成本、售氫售氨收益的成本效益模型；

16、結合綜合能源系統(tǒng)數(shù)學模型，構建考慮棄風棄光的消納率模型；

17、結合綜合能源系統(tǒng)數(shù)學模型，構建考慮火電機組碳排放、摻氨燃燒碳減排效果的環(huán)保性模型；

18、綜合成本效益模型、消納率模型和環(huán)保性模型構建綜合能源系統(tǒng)調度模型。

19、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述從多個求解算法中選取目標求解算法，包括：

20、基于多個求解算法各自的求解精度、時間以及準確性程度，考慮綜合能源系統(tǒng)調度模型的求解規(guī)模、復雜度以及非線性化程度，選取目標求解算法。

21、第二方面，提供了一種考慮風光綠電多元化應用的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調度裝置，所述裝置包括：

22、第一構建單元，用于構建融合風光綠電、制氫制氨工藝、火電摻氨燃燒以及火電富氧燃燒的綜合能源系統(tǒng)數(shù)學模型；

23、第二構建單元，用于結合綜合能源系統(tǒng)數(shù)學模型，構建考慮成本效益、新能源利用率與環(huán)境保護的綜合能源系統(tǒng)調度模型；

24、計算單元，用于從多個求解算法中選取目標求解算法，構建運行場景，對綜合能源系統(tǒng)調度模型進行仿真求解，得到綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調度結果。

25、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一構建單元還用于：

26、基于歷史氣象數(shù)據(jù)和風電機組運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，運用預設的統(tǒng)計學習算法預測風能發(fā)電功率，構建風電功率模型；

27、基于歷史氣象數(shù)據(jù)和光伏電站的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，運用預設的訓練模型預測太陽能發(fā)電功率，構建光伏功率模型；

28、構建包括電解水制氫與副產氧氣利用策略的氫儲能系統(tǒng)模型；

29、構建包括調峰策略、富氧及摻氨燃燒機制的火電機組模型；

30、構建使用鋰離子電池組成的儲能電站的電化學儲能模型；

31、構建包括精細化合成氨工藝以及氨氣供應火電機組的氫制氨系統(tǒng)模型；

32、將風電功率模型、光伏功率模型、氫儲能系統(tǒng)模型、火電機組模型、電化學儲能模型及氫制氨系統(tǒng)模型作為綜合能源系統(tǒng)數(shù)學模型。

33、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第二構建單元還用于：

34、結合綜合能源系統(tǒng)數(shù)學模型，構建考慮各發(fā)電機組運行成本、儲能設備折舊成本、售氫售氨收益的成本效益模型；

35、結合綜合能源系統(tǒng)數(shù)學模型，構建考慮棄風棄光的消納率模型；

36、結合綜合能源系統(tǒng)數(shù)學模型，構建考慮火電機組碳排放、摻氨燃燒碳減排效果的環(huán)保性模型；

37、綜合成本效益模型、消納率模型和環(huán)保性模型構建綜合能源系統(tǒng)調度模型。

38、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述計算單元還用于：

39、基于多個求解算法各自的求解精度、時間以及準確性程度，考慮綜合能源系統(tǒng)調度模型的求解規(guī)模、復雜度以及非線性化程度，選取目標求解算法。

40、第三方面，提供了一種電子設備，該電子設備包括處理器和存儲器，其中，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述處理器被配置為運行所述計算機程序以執(zhí)行上述任一項所述的考慮風光綠電多元化應用的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調度方法。

41、第四方面，提供了一種存儲介質，所述存儲介質存儲有計算機程序，其中，所述計算機程序被配置為運行時執(zhí)行上述任一項所述的考慮風光綠電多元化應用的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調度方法。

42、借由上述技術方案，本技術實施例提供的考慮風光綠電多元化應用的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調度方法和裝置、電子設備及存儲介質，該方法構建融合風光綠電、制氫制氨工藝、火電摻氨燃燒以及火電富氧燃燒的綜合能源系統(tǒng)數(shù)學模型；結合綜合能源系統(tǒng)數(shù)學模型，構建考慮成本效益、新能源利用率與環(huán)境保護的綜合能源系統(tǒng)調度模型；從多個求解算法中選取目標求解算法，構建運行場景，對綜合能源系統(tǒng)調度模型進行仿真求解，得到綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調度結果?？梢钥吹?，本實施例有效整合了風光綠電制氫合成氨與火電摻氨燃燒和富氧燃燒技術，創(chuàng)建了一個能源與資源高效循環(huán)利用的生態(tài)系統(tǒng)；這種整合高比例消納可再生資源生產氫氣、氨氣等化工原料，促進了清潔能源的應用，減少了電力生產中二氧化碳的排放，實現(xiàn)了廢物資源化；此模式深化了新能源化工和電力行業(yè)的交互合作，推動了能源結構的綠色轉型與產業(yè)升級，形成了雙贏的循環(huán)經濟體系。