[发明专利]一种基于氢能源汽车、制氢厂数据进行加氢站选址的方法

说明书

本发明提供了一种基于氢能源汽车、制氢厂数据进行加氢站选址的方法，从加氢需求与成本两方面入手建立了目标优化问题，结合氢能源汽车大数据与适合的算法，为解决上述优化问题提供了有效的途径。在选定加氢站位置的同时，本发明全面考虑氢能源汽车加氢行为、加氢站备选地址的加氢需求以及氢能源的生产、储存、运输成本与车辆加氢成本等多因素，从而克服了加氢站与制氢厂选址不相互配合，影响加氢效率的技术问题，并具有现有技术中所不具备的诸多有益效果。

技术领域

本发明属于氢能产业设施规划技术领域，尤其涉及一种基于氢能源汽车、制氢厂等氢能应用相关大数据实现的加氢站选址方法。

背景技术

氢能源作为一种真正意义上的清洁能源，是新能源技术领域的重要发展方向之一，在近年来也受到了国家大力推动，在部分示范运营城市的氢能源车保有量已经达到上千辆的规模。但在现阶段的新能源汽车领域中，锂电池等化学电池仍是主流能源，且围绕化学电池的产业整体也正逐步完善，以电网、充电设施、车辆为节点的发电、输电和供电网络已出具规模。虽然氢能源相对于其他新能源具有诸多优势，受限于当前氢能产业链建设起步不久，加氢设施与制氢厂等基础配套相对滞后，氢能源汽车的燃料供应成为了当前面临的主要难题，一定程度上阻碍了氢能源车辆的使用与推广效率。

现阶段的加氢站选址存在以下两个主要问题：

1、加氢站的位置选择与氢能源汽车的分布区域不匹配，无法满足车辆就近加氢需求，氢能源汽车经常需要从很远的地方跑过来进行加氢，加完后再返回用车目的地，降低了车辆的使用效率。

2、加氢站与制氢厂的辐射范围不匹配，目前制氢厂的服务覆盖距离为200-250公里，但其与加氢站的选址的主要依据仍停留在城市建设规划，而未考虑到两者之间的相互覆盖，对于距离远的加氢站无法提供充足的氢气供应，导致加氢站氢源经常紧张，影响加氢站运营。

因此，如何解决上述加氢站与制氢厂选址的问题，针对制氢厂的辐射区域提供适合的加氢站选址方法，以满足氢能源的供需平衡，是本领域中亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述本领域中所存在的技术问题，本发明提供了一种基于氢能源汽车、制氢厂数据进行加氢站选址的方法，具体包括以下步骤：

步骤一、通过氢能源汽车大数据平台对某区域内的氢能源汽车运行数据进行采集，获取每辆车的包括日平均里程、日平均用氢量、车辆运行区域分布、不同位置节点的氢余量、车辆加氢时间分布等的加氢需求相关信息；

步骤二、针对设置规划的各加氢站备选地址，建立相应加氢站所面对的加氢需求量函数，以加氢站备选地址作为决策变量并以区域内加氢站面对的加氢总需求最大的目标，利用粒子群算法求解得到考虑不同时段和区域加氢需求的最优加氢站备选地址集合；

步骤三、通过氢能源汽车大数据平台采集该区域内制氢厂的包括管束车数量、制氢能力、服务加氢站数量、各制氢厂为中心特定辐射范围的加氢站备选地址、调度策略等的制氢厂运营信息，获取包括各制氢厂满负荷服务情况下的可分配氢量、可调动的管束车数量、可服务的最远距离范围等供氢能力相关信息；

步骤四、考虑氢能源汽车加氢、管束车运氢以、加氢站储氢以及制氢厂生产这几个环节共同的成本建立成本函数，以加氢站备选地址为决策变量并以该成本函数最小为目标，利用利用粒子群算法求解得到考虑成本的最优加氢站备选地址集合；

步骤五、综合求解得到的考虑加氢需求的最优加氢站备选地址集合与考虑成本的最优加氢站备选地址集合，确定最终的加氢站选址集合。

进一步地，步骤二中区域内加氢站面对的加氢总需求最大的目标函数具体采用以下形式：

max∑W_OD·y·p