Applied Energy· 2026Q1
Heterojen Elektrolizörleri Koordineli Olarak Kullanan Şebekeden Bağımsız Yenilenebilir Güç-Hidrojen Sistemleri İçin Frekans Güvenliği Odaklı Üretim Planlaması
Frequency security-aware production scheduling of utility-scale off-grid renewable P2H systems coordinating heterogeneous electrolyzers
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Yeni bir ortak optimizasyon çerçevesi, şebekeden bağımsız, kamu hizmeti ölçeğindeki yenilenebilir güç-hidrojen (ReP2H) sistemlerinin, heterojen elektrolizörleri (AWE'ler, PEMEL'ler) ve diğer kaynakları koordine ederek üretim planlaması yapmasını ve frekans düzenlemesi (FR) sağlamasını sağlıyor, bu da net hidrojen verimini ve yıllık kârı %28,96 oranında artırıyor.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Şebekeden bağımsız ReP2H sistemleri için frekans güvenliği odaklı üretim planlaması amacıyla birleşik bir ortak optimizasyon çerçevesi geliştirildi.
- Heterojen elektrolizörleri (AWE'ler, PEMEL'ler) ve diğer kaynakları içeren sistem düzeyinde bir frekans tepki modeli oluşturuldu.
- Aşama bazlı geçici frekans güvenliği kısıtlamaları türetilerek üretim planlamasına entegre edildi.
- Vaka çalışmaları, ReP2H sistemlerinin Rüzgar Türbini FR yedeklerinin %55,52'sini ve Amonyak Yakıtlı Jeneratör FR yedeklerinin %96,85'ini değiştirebildiğini göstermektedir.
- Yıl boyunca yapılan simülasyonlar, yıllık net kârda ortalama %28,96'lık bir artış göstermiştir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Renewable power-to-hydrogen (ReP2H) enables large-scale renewable energy utilization and supports the decarbonization of hard-to-abate sectors, such as chemicals and maritime transport, via hydrogen-based renewable ammonia and methanol fuels. As a result, utility-scale ReP2H projects are expanding worldwide. However, off-grid ReP2H systems exhibit low inertia due to their converter-dominated nature, making frequency security a critical concern. Although recent studies show that electrolyzers can contribute to frequency regulation (FR), their support capability depends on operating states and loading levels, creating a trade-off between hydrogen output and frequency security. To address this challenge, this work develops a unified co-optimization framework for frequency security-aware production scheduling of utility-scale off-grid ReP2H systems coordinating heterogeneous electrolyzers. A system-level frequency response model is established to capture multi-stage FR from alkaline water electrolyzers (AWEs), proton exchange membrane electrolyzers (PEMELs), and other resources, including ammonia-fueled generators retrofitted in co-located chemical plants, battery energy storage, and wind turbines (WTs). Stage-wise transient frequency security constraints are derived, reformulated into tractable forms, and embedded into production scheduling, enabling coordinated on/off switching and load allocation across electrolyzers to maximize hydrogen output under uncertain renewable power input while enforcing frequency security constraints. Case studies based on real-world systems demonstrate that the proposed approach allows hydrogen plants to replace 55.52% and 96.85% of FR reserves from WTs and AFGs, respectively, while improving the system-level net hydrogen yield by substantially reducing ammonia-fuel consumption. Year-long simulations show an average 28.96% increase in annual net profit resulting from reduced reliance on conventional reserves.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Applied Energy, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Enerji Mühendisliği ve Güç Teknolojisi
Energy Engineering and Power TechnologyEnergy