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基于规划算法的并联制氢装置效率优化控制方法 被引量：1
1
作者 贺明智 陈茂林 孟鑫 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1401-1407,共7页
文章提出了一种并联制氢装置的效率优化控制方法。首先建立了制氢装置的效率模型;然后通过构建多并联制氢装置的效率优化目标函数和约束条件,采用混合整数线性规划算法优化不同并联制氢装置最优功率分配值,实现最大效率运行;最后通过MAT... 文章提出了一种并联制氢装置的效率优化控制方法。首先建立了制氢装置的效率模型;然后通过构建多并联制氢装置的效率优化目标函数和约束条件,采用混合整数线性规划算法优化不同并联制氢装置最优功率分配值,实现最大效率运行;最后通过MATLAB仿真验证该方法的有效性和可行性。结果表明,与分级投切、功率均分方式下的运行效率相比,所提效率优化控制方法可有效提高波动功率下并联系统的运行效率。 展开更多
关键词 可再生能源制氢 并联 制氢效率 优化控制 功率分配
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可再生能源制氢技术大规模推广初探
2
作者 高小淇 《风力发电》 2020年第5期32-35,40,共5页
风电、光伏等可再生能源和氢能一样被公认为碳减排的有效解决方案。二者结合,由可再生能源负责发电,经过电解水制氢,不仅可以综合二者的优势,还可以解决目前可再生能源存在的问题。文章简要介绍了氢能的优势、储存、制备、运输和应用,... 风电、光伏等可再生能源和氢能一样被公认为碳减排的有效解决方案。二者结合,由可再生能源负责发电,经过电解水制氢,不仅可以综合二者的优势,还可以解决目前可再生能源存在的问题。文章简要介绍了氢能的优势、储存、制备、运输和应用,通过可再生能源与氢能结合的优势和问题分析,结合投资成本计算,提出可再生能源制氢的可行性和存在的问题,并对相关问题提出了解决建议和设想。 展开更多
关键词 可再生能源制氢技术 氢能储运 氢能应用
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基于可再生能源制氢系统附加阻尼控制的电力系统次同步振荡抑制方法 被引量：20
3
作者 赵强 张雅洁 +3 位作者 谢小荣 张玉琼 张东霞 陈紫薇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期3728-3735,共8页
近年来,大规模新能源发电机组的并网运行增加了系统发生次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)的风险。针对此问题,该文提出一种利用可再生能源制氢系统抑制新能源并网系统次同步振荡的方法。首先,根据可再生能源制氢系统的整体... 近年来,大规模新能源发电机组的并网运行增加了系统发生次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)的风险。针对此问题,该文提出一种利用可再生能源制氢系统抑制新能源并网系统次同步振荡的方法。首先,根据可再生能源制氢系统的整体架构及其电解槽内部热动力和电化学动态特性,建立兆瓦级制氢装置的电磁暂态模型;进而,提出一种基于电解槽直流电压调制的附加阻尼控制方案,并对控制器参数进行多工况优化设计,提高制氢系统并网后对次同步振荡现象的抑制能力;最后,以新疆哈密实际发生过SSO事件的风电系统为原型,进行电磁暂态仿真分析。结果表明:提出的基于可再生能源制氢系统的附加阻尼控制方法能有效抑制风电并网系统的SSO,从而提供一种解决SSO问题的新思路。 展开更多
关键词 可再生能源制氢 次同步振荡 附加阻尼控制 抑制策略
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油气行业可再生能源制氢技术进展与前景展望 被引量：1
4
作者 余晖迪 张琳 +5 位作者 赵永明 李轶衡 张茜 刘晓丹 张辰君 王晓琦 《石油科技论坛》 2024年第1期40-49,共10页
利用可再生能源制氢,是油气企业推动能源结构优化升级与深度脱碳的重要途径。油气企业近年通过全产业链技术研究与示范应用,积极推动氢能产业高效益、规模化发展。文章研究对比了碱性电解水制氢(ALK)、质子交换膜制氢(PEM)和固体氧化物... 利用可再生能源制氢,是油气企业推动能源结构优化升级与深度脱碳的重要途径。油气企业近年通过全产业链技术研究与示范应用,积极推动氢能产业高效益、规模化发展。文章研究对比了碱性电解水制氢(ALK)、质子交换膜制氢(PEM)和固体氧化物电解制氢(SOEC)等技术的优势与挑战,分析了国内外代表性油气公司在制氢产业和项目方面的布局规划。中国石油围绕绿氢产业链与制氢技术链,持续攻关符合自身特色应用场景的可再生能源制氢技术及配套系统,涵盖基础研究到项目示范,在高效率电极催化剂材料、电解槽系统优化、氢电耦合系统、大规模大容量制氢装置、固体氧化物电解制氢技术、太阳能光解水制氢技术等领域取得系列创新成果。结合我国油气企业制氢技术特点、场景特色与项目现状,对未来可再生能源制氢领域发展提出建议和展望。 展开更多
关键词 氢能 绿氢 氢制备 可再生能源制氢 电解水
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水资源对我国绿氢产业的影响分析 被引量：1
5
作者 张明震 张灿 +1 位作者 吴秀山 程前 《南方能源建设》 2024年第2期172-178,共7页
[目的]文章旨在研究分析我国水资源对绿氢产业发展的影响,揭示水资源与绿氢产业发展之间的矛盾,分析绿氢产业未来发展趋势,为我国可再生能源制氢项目发展布局提供有益参考。[方法]为了证明水资源会在“三北”等地区限制我国绿氢产业发展... [目的]文章旨在研究分析我国水资源对绿氢产业发展的影响,揭示水资源与绿氢产业发展之间的矛盾,分析绿氢产业未来发展趋势,为我国可再生能源制氢项目发展布局提供有益参考。[方法]为了证明水资源会在“三北”等地区限制我国绿氢产业发展,结合实地调研情况和文献材料,从水资源政策、传统化工产业用水和制氢技术等角度进行分析论证。[结果]分析结果表明,在我国水资源相关政策限制下,绿氢产业布局应考虑水资源的制约,大规模制取绿氢以及绿氢对化石能源制氢替代,并不能有效节水,反而会促进化工产业用水量增加;在水资源制约下,我国绿氢产业发展须从全局用水角度考虑布局,并要充分结合既有化工产业的发展趋势,同时应考虑海水等可利用的丰富资源。[结论]我国绿氢产业发展不应忽略了既有政策框架、技术水平、产业布局和既有资源特性的问题,布局绿氢项目时,应充分考虑现状和未来趋势,从全局谋划、产业协调发展、资源有效利用等角度考量,解决水资源对绿氢产业的限制问题。 展开更多
关键词 绿氢 水资源 可再生能源制氢 绿氢产业布局 海水制氢
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PEM电解制氢技术问题及现状分析
6
作者 张显峰 唐乾 +2 位作者 刘伟 徐凤麒 王廷勇 《山东化工》 CAS 2024年第4期105-109,共5页
对国内外质子交换膜(Proton exchange membrane,简称PEM)电解制氢市场、技术进行了全面的分析,同时对PEM电解槽、制氢系统及可再生能源制氢存在的技术问题进行了探讨,提出了解决措施。分析表明,国外PEM制氢系统无论市场还是技术都处于... 对国内外质子交换膜(Proton exchange membrane,简称PEM)电解制氢市场、技术进行了全面的分析,同时对PEM电解槽、制氢系统及可再生能源制氢存在的技术问题进行了探讨,提出了解决措施。分析表明,国外PEM制氢系统无论市场还是技术都处于领先地位,其中电解槽电流密度和寿命,以及制氢系统腐蚀防护技术、系统内部纯水净化控制技术、系统噪音控制技术和安全控制技术都优于国内产品。膜电极的氢气渗透率、催化剂的负载种类和形式,气体扩散层的材料替代、加工制造技术和耐久性的改性优化,以及双极板的厚度、板材替代、制造工艺和表面涂层沉积工艺等是PEM电解槽主要研究方向和突破点。如何解决可再生能源电源质量波动对电解制氢系统的不利影响是未来的发展方向。 展开更多
关键词 PEM制氢市场 PEM电解槽 膜电极 PEM制氢系统 可再生能源制氢
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基于多物理场耦合模型的碱性水电解槽工作特性
7
作者 王润东 黎静华 韦善阳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3209-3220,I0019-I0021,共15页
风电制氢系统将富余的风电用于电解水制取氢气,有效提高了风电的消纳能力。碱性水电解槽是电制氢的重要设备,通过数值方法研究其工作特性对于提高制氢效率具有重要意义。然而,现有电解槽模型通常只关注其电学性能,难以对各工况下设备运... 风电制氢系统将富余的风电用于电解水制取氢气,有效提高了风电的消纳能力。碱性水电解槽是电制氢的重要设备,通过数值方法研究其工作特性对于提高制氢效率具有重要意义。然而,现有电解槽模型通常只关注其电学性能,难以对各工况下设备运行状态进行准确预测。为此,提出了碱性水电解槽电场-流场-浓度场多物理场耦合模型。首先对碱性水电解槽进行了几何建模;接着建立电解槽电场、流场、浓度场数学模型,并基于COMSOL平台进行多物理场模型搭建;在验证模型有效性后,分析了电压、温度、压力、电解液浓度与流速对电解槽稳态、瞬态工作特性的影响。模拟结果表明:升高温度与降低压力减小了单位电流所需电压;降低电流、升高温度与压力增大了电解效率。单位电流所需电压随电解液浓度增加先减小后增大,而电解效率随浓度增加而先升后降,50℃时在质量分数为30%处达到最大电解效率。电压突变会产生电流过冲现象;流速突变不会发生电流过冲现象。研究成果可为碱性水电解槽设计与性能预测提供理论指导。 展开更多
关键词 可再生能源制氢 碱性水电解槽 COMSOL 多物理场仿真 工作特性分析
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新能源制氢及绿色化工项目配储方式研究
8
作者 杨玉鹏 《风力发电》 2023年第4期4-7,共4页
氢能是重要的二次能源,我国具有发展低成本绿氢的巨大潜力,新能源制氢项目供电用电不平衡矛盾突出,研究合理的储能方式,实现氢气稳定连续供应具有现实意义。新能源制氢场景下储能方式与常规电力储能稍有不同,本文通过梳理相关研究,结合... 氢能是重要的二次能源,我国具有发展低成本绿氢的巨大潜力,新能源制氢项目供电用电不平衡矛盾突出,研究合理的储能方式,实现氢气稳定连续供应具有现实意义。新能源制氢场景下储能方式与常规电力储能稍有不同,本文通过梳理相关研究,结合制氢工艺特点,给出新的储能方案。结合前期研究结论及计算方法,全面分析新能源制氢储能方式。通过对比分析发现“超配电解槽+储氢”储能方式可以解决新能源出力波动与稳定供应氢气间的矛盾,且相对于抽水蓄能、压缩空气储能、锂电池储能是综合性能最优的储能方式。建议在新能源制氢项目中宜优先布局“超配电解槽+储氢”储能方式。 展开更多
关键词 新能源制氢 储能系统 配置研究
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考虑多重不确定因素的可再生能源制氢场站最优运营策略研究
9
作者 杨晶 孟进州 +4 位作者 家正熙 贾佳 张栋顺 杜逸云 全恒立 《能源工程》 2023年第4期29-37,共9页
以可再生能源制氢场站这一新兴能源制造主体为对象,在电力市场环境下研究面对可再生能源出力和电力市场价格的多重不确定性因素时,可再生能源制氢场站最优运营策略模型,制氢场站的运营策略具体包括制氢场站中长期电量合同分解、电力现... 以可再生能源制氢场站这一新兴能源制造主体为对象,在电力市场环境下研究面对可再生能源出力和电力市场价格的多重不确定性因素时,可再生能源制氢场站最优运营策略模型,制氢场站的运营策略具体包括制氢场站中长期电量合同分解、电力现货市场购电量以及氢气生产计划。首先,建立了可再生能源制氢场站在电力市场环境下的运营框架,并以此为基础建立了可再生能源制氢场站确定性最优决策模型。其次,采用蒙特卡洛抽样和场景缩减方法,将风电出力的不确定性用具有代表性的典型场景进行刻画。接着,建立了基于信息间隙决策理论的计及现货价格不确定性的可再生能源制氢场站最优运营决策模型,该模型给出的决策能够保证可再生能源制氢场站的总成本不高于其最大所能接受的值。最后,通过算例仿真与对比证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 可再生能源制氢 电力市场 多重不确定性 信息间隙决策理论
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可再生能源制氢系统制氢电源研究 被引量：2
10
作者 孙龙林 方益成 李飞 《太阳能》 2022年第4期133-139,共7页
利用风电、光伏发电等可再生能源电力的制氢系统是未来制备氢能的发展方向,而制氢电源是制氢系统的核心部件。传统的基于晶闸管整流电路的制氢电源(下文简称为“晶闸管制氢电源”)存在功率因数低、谐波大,延迟长等缺点。针对这一问题,... 利用风电、光伏发电等可再生能源电力的制氢系统是未来制备氢能的发展方向,而制氢电源是制氢系统的核心部件。传统的基于晶闸管整流电路的制氢电源(下文简称为“晶闸管制氢电源”)存在功率因数低、谐波大,延迟长等缺点。针对这一问题,本文采用PWM整流器作为制氢电源(下文简称为“PWM制氢电源”),把逆变电路中的SPWM调制和数字控制技术应用于整流电路,使其功率因数接近1。同时,由于PWM制氢电源采用全控型器件,响应速度较快,能够提供无功补偿,所以具有一定的低电压穿越能力。此外,由于晶闸管制氢电源使用半控型器件,导致该制氢电源的工作效率比采用全控型器件的PWM制氢电源低,而且实际投入使用时还需配备无功补偿设备以提高功率因数,增加了系统损耗,所以其效率比PWM制氢电源低。最后通过Matlab/Simulink仿真验证了PWM制氢电源相较于传统晶闸管制氢电源的优点。 展开更多
关键词 可再生能源制氢 制氢电源 晶闸管整流 PWM整流
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