近年来在可持续发展的目标导向下,以风电、光伏为主的新能源发电凭借其清洁无污染的优点获得高速发展,并将逐渐替代火电成为中国第一主力电源。然而针对未来电网,一方面风电、光伏出力的不确定性对电力系统调峰能力提出更高要求,另一方面火电占比快速下降使调峰资源大幅减少,导致弃电现象严重。与此同时,氢能具备清洁高效、应用广泛等优点,使电解制氢成为降低新能源弃电率的潜在技术手段之一。基于此,论文将未来大规模新能源发电与氢能经济国策相结合,提出主要利用电负荷谷段的新能源富余电力电解水制氢供给氢能产业,从而解决大规模新能源消纳问题,同时为氢能经济迅猛发展提供有力支持的核心思想,对基于氢能经济的未来电网大规模新能源消纳问题展开研究。首先,基于分布式制氢将在远距离氢气运输尚不具备经济可行性背景下迎来快速发展的必然趋势,参考虚拟电厂的概念设立虚拟制氢中心,提出组建由存在弃电现象的虚拟电厂和虚拟制氢中心构成的虚拟弃电-制氢联合体构想,从而实现大量新能源发电机组与大量分布式制氢站的统一协调与管理。然后,建立仅考虑弃风和简单氢气负荷模型的简化情况,以单一典型日运行成本最低为目标建立考虑新能源弃电过网费减免的虚拟弃风-制氢联合体经济调度模型;进一步提出同时考虑弃风、弃光、弃水的跨区域多能源弃电-制氢联合体架构,根据不同领域氢能需求具备不同发展趋势的特点将氢气负荷分类细化,以年运行成本最低为目标建立跨区域多能源弃电-制氢联合体经济调度模型,以研究虚拟弃电-制氢联合体构想的合理性与有效性。最后,通过实例分析对虚拟弃电-制氢联合体构想的合理性和有效性进行仿真验证。在风电渗透率达到40%的简化模型算例中,虚拟电厂弃风率由40%降至5.2%;在新能源渗透率达到80%的完全模型算例中,2个虚拟电厂的弃风率分别由40%和20%降至7.9%和5.3%,同时计及弃风、弃光和弃水的大型虚拟电厂整体弃电率由12.3%降至2.1%;同时,两种模型算例中虚拟电厂提供的低价电力均使电解制氢成本大幅降低。算例结果表明,将新能源发电与氢能经济相结合以解决大规模新能源消纳问题的构想是合理且有效的。