PEMEC压缩阴极气体扩散层内两相传输特性的孔隙网络模拟

采用三维孔隙网络模拟方法对Toray 090型碳纸随机重构,分析了不同压缩率下质子交换膜电解池阴极气体扩散层(gas diffusion layer,GDL)的氢气突破压力、毛细压力分布、相对渗透率和相对扩散率随水饱和度的变化,并对氢气在阴极GDL中传输的传质关系式进行了研究.结果表明:根据孔隙网络模拟计算得到的数据重新拟合氢气传质关系式更适合描述氢气在阴极GDL中的传输;不同压缩率下,氢气在GDL中的传质性能参数(相对渗透率和相对扩散率)几乎不变;随着压缩率的增大,氢气在GDL中传输的阻力也随之增大,导致产生的氢气在质子交换膜界面的压力增大,氢气更容易从阴极跨膜渗漏到阳极.

计及氢气天然气混合运输的氢耦合综合能源系统优化调度

针对风光等可再生能源出力不确定性大、无法消纳而导致弃风弃光等问题,以及电力负荷波动对上游电网产生的不利影响,提出一种计及氢气天然气混合运输的氢耦合综合能源系统优化调度模型。首先建立综合能源系统中各部分机组出力模型,然后构建以氢气为媒介的氢储能系统,并完善了综合能源系统中电-氢-气间耦合,以提高系统运行经济性和增大可再生能源消纳为目标进行整体框架搭建,最终实现平抑负荷波动,达到电力供应需求削峰填谷的要求。根据不同场景和方案下的算例分析,验证了所提优化调度模型的能源利用效率高、消纳可再生能源能力强以及总体运行费用低的优点。