国际研究小组提出将燃料动力电池作为光伏发电备用 可降本增效

一个国际研究小组开发了一种新的能源管理策略，以帮助管理依赖氢燃料电池作为备用发电的偏远太阳能微电网的供过于求。

他们通过瞬态系统模拟程序（TRNSYS）软件在一个连接到聚合物电解质膜（PEM）燃料电池的光伏系统上演示了该模型。当负载功率超过光伏发电厂产生的功率时，它向系统供电。在标准条件下，21.4kw太阳能电池板的年发电量为127.3kw/m2。

光伏发电厂的总面积约为205.3 m2，选择了100wp和1m2面积的光伏发电模式，最大功率点跟踪（MPPT）应用于光伏阵列以获取最大光伏功率。

该研究小组说，电解槽的设计容量为5千瓦，足以吸收太阳能发电厂产生的电能，并在间歇光伏发电时为燃料电池生产氢气。

他们解释说：“这种模式的电解槽效率是90%。单个电池的电压为1.64伏，而220伏电池组的电压为1.64伏，总共需要134个电池。”

这种组合能够在7巴和高密度下产生氢气。氢气罐的尺寸为22立方米，可储存150巴的所有氢气。燃料电池的大小为峰值负载功率率3 kW，用于峰值负载。

研究人员在北京的一个系统上进行了为期12个月的模拟。他们的项目显示，燃料电池在3月至9月期间满负荷运行，当时光伏系统的发电量更高。这些学者表示，拟议的系统配置和规模确保了每年消耗的氢气量与每年生产的氢气量相同。

研究人员说：“研究结果证实了系统的尺寸是正确的。整个系统的效率估计为47.9%，这比以往相同配置下的研究结果要高。”

他们在最近发表在《可持续能源杂志》（JournalofSustainableenergy）上的《高效光伏集成氢燃料电池混合系统：能源管理和优化配置》（Efficientphotovoltaicsintegratedhydrogenfuelcell-basedhybridsystem:energymanagementandoptimizeconfiguration）中描述了能源管理系统。