考虑气–固两相储氢特性的电–氢充能站安全运行策略

电-氢充能站作为集充能、消纳新能源为一体的新型供能形式,在实现能源清洁化方面具有广阔前景。然而,安全问题阻碍了电-氢充能站的进一步商业化。为此,该文提出气-固两相储氢系统的电-氢充能站安全运行策略,通过转变氢气存储形态降低氢能利用风险。首先,考虑氢原子之间相互作用力,提出基于压缩因子的非理想气体压强公式,以准确刻画储氢罐内的非线性压强增长。其次,引入TNT当量法与半致死范围对储氢罐的安全风险进行量化,构建安全约束条件与量化调控指标,为优化模型提供安全边界与决策方向。最后,对原始金属储氢模型进行假设近似,构建电网视角下的氢气形态转换模型。结果表明,金属储氢占总储氢容量的20%~30%时,电-氢充能站的安全运行效果最佳。