基于混合电解槽自适应控制的光伏制绿氢系统研究

构建光伏阵列与混合电解槽耦合于交流母线的制氢系统。为提高光伏发电系统在环境变化下的能效,采用基于自适应步长扰动观测式的最大功率点追踪技术,光伏直流侧利用超级电容的快速响应和电荷平滑的特性稳定母线电压,网侧变流器采用虚拟同步机控制策略,实现快速响应电网变化需求,提供电网惯性和频率支撑,增强系统稳定性和可靠性;并针对传统单一电解槽制氢系统在固定工作模式下面临的能源浪费、适应性不足等问题,结合碱性电解槽和质子交换膜电解槽的优势,引入一种电解槽自适应控制系统,根据光伏输出功率和电解槽的状态实时调整工作模式,使系统在不同场景下保持较高的灵活性和稳定性。最后通过仿真验证所搭建模型与控制策略的正确性与有效性。

光伏-氢燃料电池热电联产系统运行特性研究

以拥有燃氢汽车家庭的光伏-氢燃料电池热电联产系统为研究对象,基于TRNSY软件建立系统动态仿真模型,以海口地区三口之家的电力、热水、氢需求为例,通过分析系统不同组件配置运行的可靠性及经济性对系统配置方案进行优化设计。基于该系统方案,分析系统典型周以及典型年运行特性。结果表明:光伏组件数量从90块增至150块,系统供电、供氢可靠性分别可提升2.33%、26.93%,用电成本最低为0.74元/kWh,但能源利用率下降34.13%;配置105块光伏组件和8个储氢罐时,可满足电力和热水需求,供应氢气需求的86.42%,用电成本为0.77元/kWh,能源利用率为95.75%;系统在冬季由于辐照度低导致约20.24%的氢气无法被供应;氢燃料电池夏季供热占比高于80%,其全年供电、供热占比分别为19.82%和57.65%。

Does Anyone Benefit？ - A Quantitative Effect Analysis on US Punitive Tariffs on Chinese PV Imports from a Global Perspective

Financial support from National Science Foundation for Distinguished Youth （Grant No.70925006）, National Natural Sciences Fund Program （Grant No.71103059）, Humanities and Social Sciences Youth Program of the Ministry of Education （Grant No. 10YJC7902930）, is gratefully acknowledged. Authors highly appreciate the comments of anonymous reviewers and take sole responsibility for this paper.

大规模风/光互补制储氢关键技术研究现状与趋势

发展大规模风/光互补制储氢系统,对推进我国能源战略转型、实现节能减排和新能源高质量发展具有重要和深远的意义。当前风/光制氢相关研究以制氢技术为主,尚缺乏从核心装备、运行控制到安全保护多方位多角度的系统性梳理。首先概述了大规模风/光互补制氢技术国内外的发展情况;其次从关键技术发展角度对风/光互补制储氢系统结构、关键设备、运行控制、保护方式及安全监控5个方面进行了分析归纳。最后,展望了大规模风/光互补制储氢关键技术未来发展趋势,总结了未来有待深入研究的技术方向。

离网型风光氢储系统容量配置与控制优化

为进一步提高离网型风光制氢系统的经济性以及运行稳定性,提出离网型风光氢储系统容量配置与控制优化方法。首先,结合风力机、光伏组件、碱性电解槽和锂电池的运行特性建立容量配置模型;以系统收益最大为优化目标,采用灰狼优化算法(GWO)进行求解。其次,提出基于区间最值的灰狼算法优化长短期记忆网络(GWO-LSTM)组合预测模型,并以此为基础开展系统运行控制策略研究。最后,针对张家口崇礼风电制氢示范工程项目数据进行算例分析,结果表明采用灰狼优化算法对风光氢储系统进行容量配置能增加系统收益,同时验证了提出的系统控制策略能保证系统平稳运行。

适用于光储氢集站的运维管理系统架构设计与研究

由于电池储能和电解水制氢在可再生能源消纳上具有促进作用,因此含有光伏、储能、电制氢装置等环节的光储氢集站正成为一类新兴的可再生能源开发形式。为此,研究了一套适用于光储氢集站的运维管理系统,实现对集站的发电量、并网功率、制氢功率、光伏功率、储能充放电等关键指标的实时监视,便于运维人员快速掌握全站运行情况。

Performance Analysis of PV Energy System in Western Region of Saudi Arabia

The potential implementation of photovoltaic (PV) energy system in western region of Saudi Arabia was analyzed in this paper. HOMER (hybrid optimization model for electric renewable) software was used to perform the technical feasibility of the system. The feasibility of PV energy system was analyzed based on solar irradiances. Stand-alone PV systems with battery storage element will be evaluated and discussed. The analysis will be addressed to the impact of PV and battery storage on electric energy production.

风电-光伏-电制氢-抽蓄零碳电力系统短期生产模拟模型

为实现碳达峰碳中和目标,构建以新能源为主体、以能源供给清洁化和能源消费电气化为特征的新型电力系统迫在眉睫.考虑风力发电、光伏发电的间歇性和随机性,以及抽蓄电站、电制氢的储能特性和灵活性特点,基于随机规划理论提出一种风电-光伏-电制氢-抽蓄零碳电力系统短期生产模拟模型.在满足柔性氢负荷总量需求的基础上,以绿电上网电量最大为目标,对风电-光伏-电制氢-抽蓄零碳电力系统进行短期生产模拟,包括日前发电-制氢计划、备用容量、抽水蓄能-放水发电功率、弃风光等.以我国张北风电-光伏-电制氢-抽蓄零碳电力系统示范工程为例,设置多个运行情景对所提模型进行模拟仿真.仿真结果表明:该模型能够有效模拟系统在任意风光出力场景集下的绿电上网计划情况,柔性氢负荷、抽蓄电站能有效促进风光消纳,增加系统综合效益.

不同地区太阳能光伏电解水制氢与储氢系统模拟研究

该文设计一种家用太阳能与电网联合供电的电解水制氢与储氢系统,基于北京、银川和哈密3座城市不同气候条件,利用TRNSYS和GenOpt软件对比分析了系统的动态性能。结果表明:北京、银川和哈密三市的光伏组件最佳倾斜角度分别为36.56°、37.81°和41.87°,对应的光伏系统年总发电量为38329.2、47169.8和50701.2 kWh;基于相同的供氢速率和储氢罐容量,该系统年产氢量大致相同,北京为13151.5 m^(3),银川为13124.1 m^(3),哈密为13144.7 m^(3);哈密市从电网取电量最少,其太阳能制氢效益最高为87.73%,其次为银川市85.57%,北京市最低,为66.58%。

农村光-氢-沼储能综合能源系统建模与鲁棒优化调度

为了研究可再生能源制氢和沼气发酵在农村综合能源系统中的调度作用,考虑沼气发酵动力学模型和热负荷特征,构建集成光伏制氢、热电联产、沼气发酵、能量存储的电-热-冷-气综合能源系统模型,建立以日运行成本最小为目标的两阶段鲁棒优化日前调度模型,并基于列约束生成(C&CG)算法进行求解,得到系统在最恶劣场景下的日前调度计划。此外,根据光伏发电和电负荷短期预测值进行日内调度,实现了系统在功率平衡条件、设备运行约束下的可靠、经济运行。针对农村农业园区综合能源系统进行的算例分析结果表明:光伏制氢和沼气发酵具备储能特性及其对“源-荷”不确定性的消纳作用,且验证了该特性带来的一定经济性。

光伏耦合电解水制氢系统的建模与仿真

[目的]提出了一种光伏耦合电解水制氢系统建模的方式,特别是单独搭建了电解槽模块,目的是为了解决电解槽仿真模块与其他系统仿真模块模拟信号不统一和无法联动的问题。电解槽是光伏耦合电解水制氢系统中的关键设备,以往对于电解槽的模型仿真多是基于电化学理论基础,利用信号模型方式建立,这使电解槽与其他电力组件连接时产生了信号传递方式不统一、建模复杂等问题。[方法]为了解决这一问题,提出了利用等效电阻模拟电解槽电气外特性的方法。通过对已知电解槽的工作特性曲线拟合,得到了电解槽工作电流与阻抗的关系式。电解槽等效电阻的信息继承自拟合曲线,并作为负载接入到系统当中。当系统电源产生波动时,电解槽仿真模块可根据系统工况调节负载大小,做到与系统电源联动。[结果]仿真结果表明:所搭建的光伏耦合电解水制氢系统可以根据输入光照信息,准确预测产氢量,并可随光伏电源波动调整负载大小,拟合结果残差值≤±0.2。[结论]此方法简化了光伏耦合电解水制氢仿真系统,统一了仿真信号,并且形成了模块化的仿真组件,方便系统的扩展。仿真输出结果符合电解槽运行实际,达到了预期目标,证明了本仿真方法的可行性。

可再生能源制氢建模技术研究

基于电氢转化机理的氢储能技术能够实现风光消纳,平抑风光波动,可作为重要的可再生能源发电支撑形式。构建多元仿真模型是推进风-光-氢耦合系统设计与控制的重要手段,介绍了风力发电、光伏发电及电制氢的机理模型及常用简化模型,对比了不同可再生能源发电形式与制氢的耦合特征。结合国内外建模案例,阐述了仿真模型在运行控制优化、源-网-荷互动、容量配置方面的应用价值。结合技术发展现状,从多物理场、多时间尺度、多元素三个方面对技术的发展进行分析与展望。通过对可再生能源耦合制氢建模基础的综述,可促进相关平台、工程建设,加快实现向零碳供能、绿色用能的能源结构转型。

基于氢储能的主动型光伏发电系统建模与控制

针对光伏发电随机性强、间歇性明显对电网造成不容忽视的影响,该文提出基于氢储能的纯绿色、电网友好型主动光伏发电系统模型及控制策略。以并网功率平稳为目标,在光伏DC/DC变换器端并入制氢与燃料电池装置,通过光伏与制氢、燃料电池的协调控制,从而实现光伏友好、主动并网。基于PSCAD/EMTDC软件平台,仿真验证该文所提模型及控制方法的有效性及正确性。

从光伏产业看我国产业升级

从光伏产业的产业链现状、产品结构布局、企业研发能力和企业营运能力四个方面出发,找出我国光伏产业的问题与不足,并提出我国产业升级的产能过剩、开工率低、恶性竞争、政策依赖性高和升级动力不足等问题。研究发现区域间产业结构雷同、企业研发能力不足、内需不足是制约我国产业升级的重要因素,同时提出产业升级的政策性建议。

大力支持太阳能产业的可行性分析

本文密切联系我国当前社会经济的发展状况,以我国太阳能资源状况及其产业发展现状为背景,对太阳能产业中的主要产品如太阳能热水器、太阳能光伏产品、太阳能热发电,太阳能利用与建筑一体化进行了技术评价,为大力发展我国太阳能产业,解决我国迫在眉睫的能源紧缺、环境污染等问题提供一些依据。

水稻细菌性条斑病菌单克隆抗体的制备及特性

用7株水稻细菌性条斑病菌（Xanthomonas campestris pv.oryzicola）分别免疫BALB/C小白鼠。建立了15株分泌抗水稻细菌性条斑病菌特异性抗体的杂交瘤细胞株。杂交瘤细胞株的细胞染色体数范围为98—104。酶联免疫吸附试验（ELISA）培养液中的抗体滴度为102—103,腹水中抗体滴度105—106。这些单克隆抗体（McAb）的免疫球蛋白亚类分别属于IgG2a、IgG2b、IgG3和IgM。McAb与水稻细菌性条斑病菌发生特异性反应;与水稻白叶枯病菌（X.c.pv.oryzea）等黄单胞杆菌属的其它变种菌株无交叉反应;与植物病原细菌其它4个属的测定菌株无交叉反应;与稻叶、稻种上分离的杂菌也无交叉反应。

基于动态电价风光电制氢容量配置优化

为降低风光发电弃电率及提高上网风光电品质,提出加入储能单元的风光电耦合制氢系统。以能量管理算法和容量最优化算法为核心,同时考虑动态电价的影响,以单位制氢成本最小为目标,对储能单元和制氢单元容量进行优化配置。算例针对500 MW的风电场和100 MW的光伏电站,计算最优容量配置下的最小单位制氢成本,并将该成本与煤气化制氢成本比较,分析风光电制氢的可行性。最后通过敏感性分析,指出提高风光电制氢经济效益的关键因素。

基于时序生产模拟仿真的宁夏电网风光优化配比研究

宁夏风和光资源丰富,风电和光伏发电发展并驾齐驱。建立了含新能源发电的电网年度时序生产模拟仿真模型,以电网节能减排效益最大为目标,综合考虑了风光出力特性、负荷特性、机组调峰特性、不同种类供热机组热电耦合特性等因素。在建立模型的基础上,仿真研究了2015年宁夏电网新能源发电接纳能力,得到了综合考虑新能源限电率和电网节能减排效益的风光优化配比。该结果可为地区风电和光伏发电建设、电力系统调度以及政府相关政策制定提供指导。

光伏InSb探测器R_0A值的测试与分析

对所生产的光伏 In Sb器件 R0 A值进行了测试 ,结面积为2 .9mm的单元器件 R0 A值在 5.71× 1 0 4～ 5.75× 1 0 6Ω cm2之间 ,50× 1 0 0 μm2的线列器件典型 R0 A值为 3× 1 0 4 Ωcm2 ,对测试结果进行了分析。讨论了器件表面漏电对 R0 A值的影响。

基于能力本位的“光伏组件生产技术”项目化课程实证研究

项目化课程改革是培养学生综合职业能力，提高人才培养质量的有效课程教学模式，本文结合光伏材料加工与应用技术专业中的“光伏组件生产技术”核心课程从课程的目标设计、项目设计、考核设计等方面进行实践研究，提出了教师在项目化课程实施中应具备的要求。