清华大学：海洋综合能源系统（13页）.pdf

1、海洋综合能源系统肖曦清华大学电机系清华大学海工院海洋新能源开发研究中心新能源发电海洋新能源开发研究中心 研发团队电机清华大学 中国海洋工程研究院（青岛）蓝海（青岛）工程科技有限公司水利新能源环境工程蓝海（青岛）能源科技有限公司智慧管理海上储能海水制氢综合能源海洋工程产业团队工程团队 产学研产学研团队分工合作团队分工合作架构架构海工院海洋新能源开发研究中心以清华大学海工院海洋以清华大学海工院海洋新能源新能源开发研究开发研究中心为依托中心为依托，积极打通科技研发与产业化上下游完整链积极打通科技研发与产业化上下游完整链条条，集研发团队集研发团队、工程团队与产业团队合力工程团队与产业团队合力，实现科研

2、实现科研、人才人才、技术技术、市场的深度融合市场的深度融合。海上综合能源管理系统海上新能源发电海上储能与制氢项目合作伙伴项目合作伙伴清华大学清华大学蓝海（青岛）能源蓝海（青岛）能源科技有限公司科技有限公司中国海洋工程研究院中国海洋工程研究院（青岛）（青岛）海洋新能源开发海洋新能源开发研究中心研究中心 重点任务：重点任务：围绕海洋新能源发电技术、海洋综合能源系统平台、海上储能、海上制氢等方向拓展研究开发，实现基础研发、工程设计设计、产业化运营一体化综合体全链条发展。海工院海洋新能源开发研究中心4海岛能源综合利用与制氢系统集成围绕“氢岛”目标，高效利用海洋可再生能源制氢，符合深远海开发深远海开发及

3、绿色双碳绿色双碳两大国家战略。前瞻性提出在岛礁及深远海平台上以多能互补制氢为核心的海上能源互联系统多能互补制氢为核心的海上能源互联系统开发开发方案，创新突破海上“海上“浪浪-风风-光光-水水-储储-氢氢”多能微电网”多能微电网中的装备模块化撬装设计装备模块化撬装设计、海水制氢一体化集成海水制氢一体化集成、多能微网智能管理多能微网智能管理、远海无人运维及安全防护远海无人运维及安全防护等关键技术瓶颈，于山东斋堂岛开展斋堂岛开展工程示范。山东省重大项目：“氢岛”海上能源互联制氢系统集成关键技术研究及示范海岛“浪-风-光-水-储”多能互联制氢微电网系统波浪能发电光伏发电储能海水淡化制氢储氢运氢氢能支撑

4、的可离网型“海上风电-漂浮光伏-氢燃料电池”全直流系统 研发了融合海上能源禀赋海上能源禀赋和恶劣气候条件恶劣气候条件的电氢耦合微网系统匹配设计方法系统匹配设计方法与全直流互联功率变全直流互联功率变换技术换技术 研发了面向长时离网能力提升长时离网能力提升的多海岛微网集群多海岛微网集群柔性互联运行柔性互联运行与与功率自趋优控制功率自趋优控制技术 开发了兼顾源荷强波动稳定性源荷强波动稳定性和源荷协同经济性源荷协同经济性的多模式微电网安全稳定控制器安全稳定控制器和智慧管控云平智慧管控云平台台自主研发的山东斋堂岛海上“风光储氢”综合能源智慧管控云平台海上新能源互补制氢微电网系统应用场景与产业目标海岛新能

5、源综合利用与制氢系统集成6采用阵列采用阵列式波浪式波浪发电装置的海上风发电装置的海上风-浪共济发电系统：浪共济发电系统：风机MWMW级波阵列式波浪发电系统示例分析级波阵列式波浪发电系统示例分析：浮体直径浮体直径6m6m，波浪有效波高，波浪有效波高2m2m 单体模块容量可达单体模块容量可达150kW150kW 3x33x3阵列化形成阵列化形成1MW1MW系统系统浮式方案结构浮式方案结构模块化单体波浪发电装置桩式固定平台浮式平台固定式方案结构固定式方案结构海上风-波系统平台设计与可靠性分析，波浪发电系统设计优化与控制，波浪发电-风电协调控制方法，风浪共济汇流拓扑设计与多级协调控制方案。海岛新能源综

6、合利用与制氢系统集成71、“风光氢储”独立海岛微网建模仿真及能量管理策略。研究了风光发电和氢储能系统的机理模型，搭建了“风光氢储”独立海岛微电网的高精度仿真程序，提出了兼顾稳定性和安全性的风光氢储海岛独立微电网能量管理策略。先进性：针对独立海岛微电网，以母线电压稳定和氢储能系统安全约束进行在线能量管理，在不同动态情况下能够维持母线电压稳定和氢储能系统运行在安全范围内，更适合工程应用。海岛新能源综合利用与制氢系统集成82、多类型电解槽协同运行海岛制氢系统设计及能量管理方法。针对离网复杂场景下电解制氢系统利润和寿命难以