基于博弈论赋权与TOPSIS的离网型电网调峰氢储能技术多准则综合评价

本文推荐：该研究针对可再生能源并网导致的调峰难题，创新性地构建了涵盖技术（动态响应、能量密度）、经济（成本效益）、环境（碳减排）和社会效益四维度的氢储能技术评价体系。通过博弈论组合赋权法（Game-theoretic weighting）融合主客观权重，结合云模型处理指标模糊性，并基于TOPSIS（逼近理想解排序法）综合评价四种氢储能技术（气态/液态/固态/化学储氢）在离网调峰中的表现。仿真验证表明，化学与气态储氢在平抑风光波动、提升电网稳定性方面优势显著，为氢储能技术选型提供了数据支撑。

　　

亮点

本研究通过构建技术-经济-环境-社会四维评价体系，首次系统评估了不同氢储能技术在离网电网调峰中的综合性能。采用博弈论组合赋权法平衡主客观权重，结合云模型量化指标随机性，最终通过TOPSIS方法得出化学储氢与高压气态储氢在应对可再生能源波动性方面表现最优。

案例研究

如图4所示，离网调峰系统由风电、电解槽（electrolyzer）、四种氢储能装置（气态/液态/固态/化学储氢）、燃料电池（fuel cell）及交直流转换器（AC-DC converter）组成。数据来源包括期刊文献、行业报告及专家评分，确保评估结果的科学性与可重复性。

仿真验证

通过构建基于风电波动与负荷变化的离网动态响应模型，验证了评估结果的准确性。化学储氢（如金属氢化物）因高能量密度和快速释氢能力，在调峰时效性上表现突出；而高压气态储氢（compressed hydrogen gas）则以低成本和成熟技术路线见长。

总结

本研究为氢储能技术在电网调峰中的应用提供了多维度的科学评估框架，其方法论可扩展至其他储能技术评价领域。未来需进一步探索低温液态储氢（liquid hydrogen）的能效优化及固态储氢（solid-state storage）材料的规模化应用。