风能和太阳能等可再生能源的间歇性导致能源供应难以预测,从而导致电网可能出现不匹配。为此,氢气生产和储存可以通过增加系统内的灵活性来提供解决方案。储存的压缩气体氢气可以转换回电能,也可以用作工业原料、建筑环境供暖和汽车燃料。这项研究首次研究了由可再生能源生产和氢气储存组成的综合能源系统的最佳运营策略,并直接使用基于气体的氢气用例。利用马尔可夫决策过程理论,我们为日常决策制定了最佳政策,包括将多少能源储存为氢气,从电力市场购买或出售给电力市场,以及将多少氢气出售用于天然气。我们特别强调实际环境,例如具有合同约束力的购电协议、不同的电价、不同的分销渠道、绿色氢气采购协议和氢气市场价格不确定性。在荷兰北部的背景下进行了广泛的实验和分析,欧洲第一个氢谷正在形成。结果表明,通过引入储氢装置和具有竞争力的氢气市场价格,运营收入可增加高达 51%。对于 4.5 兆瓦风力涡轮机而言,这相当于每台涡轮机每年增加 126,000 美元的收入。此外,我们的结果表明,氢气承购协议对于保持能源转型顺利进行至关重要。
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