電-氫耦合系統(tǒng)集成理論與方法

目錄
序一
序二
前言
第1章氫能與能源演變簡史
1.1氫能發(fā)展歷史概述
1.1.1氫能與生命起源
1.1.2氫能發(fā)展過程
1.2能源與社會(huì)形態(tài)
1.3能源系統(tǒng)的演進(jìn)規(guī)律
1.3.1原始社會(huì)的能源
1.3.2能源與文明社會(huì)
1.4氫能：未來社會(huì)的能源
1.4.1后工業(yè)化時(shí)代能源發(fā)展的困境
1.4.2綠氫——破局的路徑選擇
1.5電-氫耦合的基本形態(tài)和挑戰(zhàn)
1.5.1電-氫耦合的基本形態(tài)
1.5.2電-氫互動(dòng)關(guān)鍵問題
第2章氫能來源
2.1概述
2.2天然氫
2.3化石燃料制氫
2.3.1煤制氫
2.3.2天然氣制氫
2.4工業(yè)副產(chǎn)氫
2.5電解水制氫
2.5.1工作原理
2.5.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性分析
2.5.3碳排放核算
2.6案例分析
2.6.1各類制氫技術(shù)成本對比
2.6.2不同場景下制氫平準(zhǔn)化成本分析
2.6.3PEM電解水制氫機(jī)組全壽命周期經(jīng)濟(jì)性分析
參考文獻(xiàn)
第3章氫能儲(chǔ)-輸系統(tǒng)及運(yùn)行特性
3.1概述
3.2高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫
3.2.1儲(chǔ)氫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
3.2.2儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)運(yùn)行特性建模
3.2.3儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性
3.3高壓氣態(tài)輸氫
3.3.1天然氣摻氫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)
3.3.2摻氫管道壓力特性建模
3.3.3摻氫管道衰減特性建模
3.3.4摻氫管道滲透特性建模
3.4氫高壓加注
3.4.1加注設(shè)備
3.4.2加注技術(shù)
3.5高壓氣態(tài)儲(chǔ)-輸氫系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
3.5.1基本原理
3.5.2設(shè)計(jì)建模
3.6案例分析
參考文獻(xiàn)
第4章用氫及其負(fù)荷特性
4.1概述
4.2工業(yè)用氫
4.2.1合成氨用氫
4.2.2合成甲醇用氫
4.2.3氫冶金
4.3交通用氫
4.3.1電-氫-交通耦合系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)
4.3.2HFCV加氫負(fù)荷計(jì)算模型
4.3.3交通用氫負(fù)荷特性分析
4.3.4電-氫-交通耦合系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化
4.3.5案例分析
4.4建筑用氫
4.4.1建筑氫能供能系統(tǒng)
4.4.2氫能建筑全壽命周期成本評估
4.4.3建筑氫能供能系統(tǒng)容量規(guī)劃
4.4.4案例分析
4.5電力用氫
4.5.1電力用氫的典型場景
4.5.2電力用氫的潛力分析
第5章光伏-電解槽直接耦合制氫技術(shù)
5.1概述
5.2PV-EC直接耦合制氫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理
5.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與建模
5.2.2系統(tǒng)耦合機(jī)理
5.3PV-EC直接耦合制氫系統(tǒng)運(yùn)行控制優(yōu)化
5.3.1系統(tǒng)優(yōu)化算法
5.3.2系統(tǒng)運(yùn)行控制策略
5.4PV-EC直接耦合制氫系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)優(yōu)化
5.4.1系統(tǒng)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)
5.4.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)規(guī)劃
5.5案例分析
5.5.1算例參數(shù)
5.5.2運(yùn)行控制結(jié)果
參考文獻(xiàn)
第6章規(guī)模化電解水制氫站集成優(yōu)化技術(shù)
6.1概述
6.2電解水制氫機(jī)組的結(jié)構(gòu)和接線方式
6.2.1堿性電解水制氫機(jī)組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
6.2.2PEM電解水制氫機(jī)組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
6.2.3制氫機(jī)組的接線方式
6.3電解水制氫機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化
6.3.1多電堆耦合運(yùn)行策略
6.3.2多機(jī)組協(xié)同運(yùn)行優(yōu)化
6.3.3案例分析
6.4制氫站集群并網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化
6.4.1數(shù)學(xué)模型
6.4.2求解方法
6.4.3案例研究
參考文獻(xiàn)
第7章堿性-PEM混聯(lián)制氫站集成優(yōu)化技術(shù)
7.1概述
7.2混聯(lián)制氫站的結(jié)構(gòu)與原理
7.2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
7.2.2運(yùn)行機(jī)理
7.3混聯(lián)制氫站運(yùn)行優(yōu)化模擬
7.3.1能效分析
7.3.2功率分配策略
7.4混聯(lián)制氫站容量優(yōu)化規(guī)劃
7.4.1容量參數(shù)設(shè)計(jì)
7.4.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性評估
7.5案例研究
參考文獻(xiàn)
第8章制氫站電-氫互動(dòng)控制優(yōu)化技術(shù)
8.1概述
8.2制氫站并網(wǎng)控制策略
8.2.1控制目標(biāo)
8.2.2VSG控制
8.2.3下垂控制
8.2.4算例分析
8.3制氫站協(xié)調(diào)控制策略
8.3.1控制目標(biāo)
8.3.2有限狀態(tài)機(jī)
8.3.3模型預(yù)測控制
8.3.4算例分析
參考文獻(xiàn)
第9章電-氫-電耦合系統(tǒng)
9.1概述
9.2能源樞紐
9.2.1基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
9.2.2容量規(guī)劃優(yōu)化
9.2.3并網(wǎng)運(yùn)行控制
9.3氫儲(chǔ)能系統(tǒng)
9.3.1基本原理與結(jié)構(gòu)
9.3.2容量規(guī)劃優(yōu)化
9.3.3并網(wǎng)運(yùn)行控制
9.4案例分析
9.4.1能源樞紐
9.4.2氫儲(chǔ)能系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)
第10章電-氫-碳耦合系統(tǒng)
10.1概述
10.2電-氫-碳耦合的基本形態(tài)與實(shí)現(xiàn)路徑
10.2.1電-氫-碳耦合的基本形態(tài)
10.2.2電-氫-碳耦合的實(shí)現(xiàn)路徑
10.3電-氫-碳耦合系統(tǒng)集成優(yōu)化方法
10.3.1數(shù)學(xué)規(guī)劃優(yōu)化
10.3.2系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)
10.3.3氫夾點(diǎn)分析技術(shù)
10.4電-氫-碳耦合系統(tǒng)運(yùn)行控制
10.4.1電-氫-碳耦合系統(tǒng)不確定性分析
10.4.2電-氫-碳耦合系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制方法
10.5案例分析
10.5.1考慮儲(chǔ)-用氫特性的PEM電解水制氫系統(tǒng)規(guī)劃
10.5.2風(fēng)-氫-煤化工耦合系統(tǒng)能量廣域協(xié)調(diào)控制
10.5.3風(fēng)-氫-煤化工耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與分析
參考文獻(xiàn)
第11章風(fēng)-氫-火耦合系統(tǒng)
11.1概述
11.2結(jié)構(gòu)與原理
11.2.1系統(tǒng)組成與建模
11.2.2換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
11.2.3綜合評估
11.3風(fēng)-氫-火耦合系統(tǒng)規(guī)劃與運(yùn)行優(yōu)化
11.3.1系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)
11.3.2運(yùn)行優(yōu)化策略
11.4案例分析
參考文獻(xiàn)
第12章電-氫耦合商業(yè)模式
12.1概述
12.2電-氫耦合商業(yè)模式發(fā)展現(xiàn)狀
12.2.1國內(nèi)外典型商業(yè)模式
12.2.2氫能發(fā)展及區(qū)域分布特點(diǎn)
12.3電-氫耦合潛在商業(yè)模式
12.3.1商業(yè)模式理論體系
12.3.2典型商業(yè)模式合集
12.4電-氫耦合的經(jīng)濟(jì)性評估
12.4.1關(guān)鍵影響因素
12.4.2電-氫耦合的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)
12.5算例分析
12.5.1案例介紹——六安兆瓦級氫能綜合利用示范站
12.5.2商業(yè)模式分析
12.5.3經(jīng)濟(jì)性評估
參考文獻(xiàn)