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AI赋能风光氢产业:从规划设计到智慧运营的全面革新
2025年11月21日 22:44   打印字号
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         随着国家“人工智能+”行动计划的深入推进,AI技术已成为推动能源产业变革的核心驱动力中国石油工程建设有限公司华北分公司(CPECC华北分公司)依托自主技术体系,研发了AI为核心的风光电氢协同动态决策优化系统,为风光氢项目开发提供全链条数智技术支持

AI引领 数智赋能

随着风光装机规模持续扩大,柔性制氢系统已成为消纳可再生能源的重要途径。然而,在实际发展过程中,风光氢项目面临着诸多挑战:风光资源预测精度不足导致源荷匹配困难;设备集群控制复杂度高影响系统稳定运行;全产业链协同优化难度大制约项目经济效益。这些问题的解决,亟需通过人工智能技术构建更加智能化的决策支持系统。

近年来,国家密集出台支持政策,《关于推进“人工智能+”能源高质量发展的实施意见》明确提出推动可再生能源制氢生产工艺智能寻优,加快人工智能在功率预测、电力市场、场站运营等关键环节的应用,为产业突破技术瓶颈提供了重要契机

基于此,华北分公司依托AI行业大模型和智能算法,构建了H2 SmartPlanner-可再生能源制氢智能优化配置系统实现风光装机、储能容量、制氢规模、储氢规模与用氢规模之间的自动寻优匹配。该系统深度融合运行策略、调度优化、动态响应参数、投资与经济评价等模块,构建起精细化计算模型。通过模块间的高效耦合与数据联动,系统能够在多目标约束下快速生成最优工艺方案,使制氢系统配置更科学、工艺计算结果更精准,投资与财务分析更贴合工程实际,为项目决策提供可靠依据。

技术创新 突破瓶颈

H2 SmartPlanner-可再生能源制氢智能优化配置系统, 通过建立目标函数、构建数学模型、设置约束条件,融合人工智能与目标优化技术,可以在复杂变量中实现风光装机容量、储能容量、制氢规模、储氢规模与用氢规模等关键决策变量间的自动寻优和全流程仿真,精准计算实现最低成本与最优资源利用的组合方案,助力风光氢产业规划和资源高效利用。

 

H2 SmartPlanner-可再生能源制氢智能优化配置系统具备以下核心功能:

逐小时智能规划:构建了多参数和特征的规划模型,基于输入的基础参数,依托预设逻辑与算法,系统可在分钟级时间内输出符合项目需求的风光、储能、制氢、储氢等一系列配置方案,实现逐小时风电、光伏、储能、制氢、储氢及外供氢等多环节的动态匹配。

经济性优化:构建全生命周期成本效益分析模型,通过设定资本收益率、单位制氢成本等目标函数,运用寻优算法精准匹配最优系统配置,实现项目经济效率最大化。系统支持项目财务指标的动态测算与敏感性分析,为投资决策提供精准量化依据。

报告自动导出:内置报告模板与图表格式,优化完成后可一键导出模拟运行报告及相关图表。

在技术实现上,系统的风光电力、储能、制氢、储氢四大模块通过边界条件与寻优算法协同工作,完成优化匹配。这一精细化模型能将项目设计规模的分析周期缩短70%-90%,并借助严格的计算逻辑自动识别基础参数错误,有效规避人为失误。

AI算法上,系统实现了方案优化与智能调度的双重突破。优化层面,以经济性、能效为目标,采用智能寻优算法,在复杂设备与运行条件约束下快速计算出最优容量配置方案。调度层面基于风光出力特征,自动协调风、光、氢各环节运行策略,实现运行全周期优化调度。所有这些计算数据均可储存为数据资产,持续指导后续的工程规划设计。

基于自主技术体系和丰富的工程经验,中国石油工程建设有限公司华北分公司正在为风光氢产业发展提供专业可靠的工程数智化技术服务。未来,华北分公司将继续深化技术创新,为推动能源行业绿色转型和高质量发展贡献专业力量。

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