de.wedoany.com-Bericht: Die von der Northeast Electric Power Design Institute (NEPDI) der China Energy Engineering Group (CEEC) eigenständig entwickelte Simulationsplattform für integrierte Wind-Solar-Wasserstoff-Kraftstoff-Systeme hat eine autoritative Prüfung bestanden. Sie zeichnet sich durch bemerkenswerte wirtschaftliche Effizienz und Rechenleistung aus und ist für eine breitere Anwendung geeignet.
Aufgrund der Fluktuation und Intermittenz von Windkraft und Photovoltaik muss ein integriertes System aus Wind-Solar-Wasserstofferzeugung und chemischer Industrie die traditionelle Planungs- und Auslegungsmethode „Last bestimmt Quelle" sowie die Betriebsweise der chemischen Industrie „lang, stabil, gleichmäßig" überwinden. Es muss unter einer spezifischen Einsatzstrategie einen dynamischen Betrieb realisieren, d.h. „Last folgt Quelle". Seit 2022 hat NEPDI, gestützt auf seine technischen Erfahrungen im Bereich Energie und Strom sowie unter Einbeziehung praktischer Erfahrungen aus mehreren nationalen und internationalen Projekten für grünes Ammoniak und Methanol, diese Simulationsplattform entwickelt. Sie wurde im Projekt „Qingqing Nr. 1" – dem integrierten grünen Wasserstoff-Ammoniak-Methanol-Projekt im CEEC Songyuan Wasserstoff-Energie-Industriepark – validiert.
Die Plattform ermöglicht eine ganzheitliche Optimierung des Maßstabs und der Konfiguration eines integrierten Systems aus Wind-Solar-Stromerzeugung und wasserstoffbasierter chemischer Industrie und deckt vier Kernmodule ab. Auf der Stromerzeugungsseite werden die installierten Kapazitäten von Windkraft, Photovoltaik und Biomasse berücksichtigt, die das Energieerzeugungsvolumen und die Eigenschaften der erneuerbaren Energien bestimmen. Die Wasserstofferzeugungsanlagen als zentrale Verbrauchseinheiten legen die Obergrenze für die Nutzung von Grünstrom fest. Die Speicher- und Wasserstoffspeichereinheiten übernehmen die Funktionen der Spitzenlastregulierung und der Glättung von Leistungsschwankungen. Der Maßstab der chemischen Anlagen bestimmt die Produktionskapazität und Effizienz von Endprodukten wie grünem Ammoniak und grünem Methanol. Durch die Optimierung der systemischen Kopplung und Abstimmung kann die Plattform Probleme wie übermäßige installierte Kapazität, Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage sowie geringe Auslastung der Produktionskapazität effektiv vermeiden und eine Mehrzieloptimierung hinsichtlich Abregelungsrate und Wirtschaftlichkeit erreichen.
Die Plattform ist mit verschiedenen Entwicklungsmodi wie netzgekoppelt, netzunabhängig und schwach netzgekoppelt kompatibel und kann sich an die vielfältigen Bauanforderungen von Direktanschluss von Grünstrom sowie Wasserstoff-Ammoniak-Methanol-Projekten anpassen.
Die Plattform kann für das integrierte Wind-Solar-Wasserstoff-Chemie-System unter verschiedenen Konfigurationsschemata eine ganzjährige Betriebssimulation unter allen Arbeitsbedingungen durchführen und Kerndaten aus vier Dimensionen ausgeben: Produktion, Strom, Anlagen und Wirtschaftlichkeit. Auf der Produktionsebene können die Gesamtproduktion und die zeitlich aufgelöste Produktion chemischer Produkte sowie die jährlichen Nutzungsstunden der Anlagen erfasst werden. Auf der Stromebene können die jährliche Gesamtstromerzeugung aus Wind und Sonne, die abgeregelte Strommenge, der zugekaufte Strom und die eingespeiste Strommenge berechnet werden. Auf der Anlagenebene können die Last- und Nutzungsraten von Elektrolyseuren, Speichersystemen und chemischen Anlagen bereitgestellt werden. Auf der wirtschaftlichen Ebene werden mithilfe eines integrierten technisch-wirtschaftlichen Berechnungsmodells Kennzahlen wie die Investitionsrendite, die Gesamtlebenszykluserträge und die Amortisationszeit ermittelt, um die Auswahl von Schemata und die iterative Parameteroptimierung zu unterstützen.
Die Plattform zielt darauf ab, eine wissenschaftlich fundierte und zuverlässige integrierte Systemlösung für die Planung, das Design und die Beratung von grünen Wasserstoff-Ammoniak-Methanol-Projekten bereitzustellen.
