東北電力大學電氣工程學院、國網浙江省電力有限公司杭州市供電公司、國網吉林省電力有限公司吉林供電公司的研究人員蔡國偉、孔令國、徐昂翾、李振新， 在2017年第20期《電工技術學報》上撰文， 研究風/氫/燃並網系統功率輸出平滑過程中的電解槽、燃料電池容量優化及系統經濟性評估問題。
利用粒子群與化學反應優化演算法優勢互補特點， 提出基於改進化學反應演算法（ICROA）的風/氫/燃並網系統功率平滑經濟性評估方案。 以系統利潤最大為目標， 電解槽與燃料電池容量受風電波動約束， 同時考慮環境效益、政府補貼和資金時間價值，
根據吉林省某風電場實測風速資料進行算例分析， 通過與原化學反應和粒子群演算法計算結果對比， 證明所提方法有效評估了系統的經濟性， 同時得到了電解槽和燃料電池的最優容量。
目前， 風電功率平滑方案主要以化學儲能為主， 但化學儲能壽命期限短， 存在環境污染等問題[1]。 隨著制儲氫技術的逐漸成熟， 利用綠色氫儲能解決現階段風電功率波動及棄風問題逐漸被專家學者所關注， 然而風電與氫儲能技術經濟性評估是前期比較重要的基礎工作之一[2]。
國外專家學者對風/氫系統技術經濟性評估研究較多。
文獻[5]介紹了風電為電源、氫為儲能的Corvo島電力系統， 同時從經濟、環境、社會角度對該系統進行了成本效益分析。 文獻[6]以高滲透風電對電網的影響最小為約束， 提出了以最小制氫成本來優化制氫廠容量的優化方法。
國內專家學者對風/氫系統研究較少， 對其進行經濟性評估的也很少， 正處於研究的初期階段[7]。 文獻[8]綜述了風電制氫的關鍵技術研究， 其中包括技術經濟評估部分。
文獻[10]針對我國北方地區風電棄風提出了四種氫氣利用模式， 從市場角度得出了風電制氫經濟性最關鍵因素是氫市場。 文獻[11]利用評價指標體系對東海風電場引入制氫專案的可行性進行評估， 評估結果可提高風電場的經濟效益， 同時具有較好的社會效益。
化學反應優化演算法在國內應用於電力系統優化領域較少。 南昌大學王淳教授將化學反應演算法應用到配電網重構中[12,13]。 青島大學張智晟教授等將化學反應演算法用在電動汽車與可再生能源協同調度上[14]。
本文以系統利潤最大為目標， 同時考慮環境效益和投資時間價值， 在制氫和燃料電池容量約束下， 應用ICROA優化系統最高利潤及最高利潤對應的制氫容量和燃料電池容量。
圖1 風/氫/燃並網系統結構
結論
本文基於ICROA進行風氫燃並網系統功率平滑經濟性評估， 得出以下結論：
1）利用制氫和燃料電池可有效平滑風電功率波動， 同時風電場可獲得一定的利潤收入， 經濟性上優於傳統化學儲能。
2）應用CROA及其改進演算法， 可快速、準確地優化出風電場利潤最大化對應的制氫和燃料電池容量， 對風電場制氫燃料電池安裝容量具有重要的指導意義。
由於本文以利潤最大為目標， 故在最大利潤時制氫和燃料電池的容量不能完全平滑風電功率波動控制， 下一步將考慮配合一定容量的化學儲能， 以實現完全風電功率平滑的目的。