太陽能電解水制氫系統(tǒng)的建模與仿真研究.pdf

1、隨著全球能源短缺和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，開發(fā)利用新能源已經(jīng)是世界各國不得不面臨的現(xiàn)實(shí)。太陽能以光輻射的形式向地球輻射巨大的能量，它是最具開發(fā)潛力的清潔新能源。氫能以其清潔無污染，高效，可儲存和運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，被視為最理想的能源載體和儲能方式。對清潔能源的開發(fā)利用與儲存越來越受到世界各國的廣泛重視。利用太陽能發(fā)電電解水而得到氫氣的開發(fā)利用與儲存新能源技術(shù)越來越受到各國科技工作者關(guān)注，而太陽能發(fā)電電解水而得到氫氣系統(tǒng)的理論模型研究卻相對較少。

2、
　　 本論文結(jié)合新加坡淡馬錫理工學(xué)院清潔能源中心的國家級項(xiàng)目“太陽能電解水制氫系統(tǒng)”，通過建立系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)學(xué)模型和運(yùn)用MATLAB軟件對系統(tǒng)進(jìn)行理論分析研究。在深入學(xué)習(xí)和研究了國內(nèi)外相關(guān)項(xiàng)目的研究成果基礎(chǔ)上，首先建立了系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)(太陽能發(fā)電子系統(tǒng)、PEM電解子系統(tǒng))的數(shù)學(xué)模型，并應(yīng)用MATLAB軟件對各個子系統(tǒng)分仿真分析。針對太陽能發(fā)電子系統(tǒng)輸出不穩(wěn)定而電解子系統(tǒng)輸入功率盡量穩(wěn)定而提出設(shè)計緩沖儲能單元子系統(tǒng)，建立了緩沖儲

3、能單元子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了仿真分析。通過仿真從而得到了系統(tǒng)各個子系統(tǒng)的工作特點(diǎn)，然后研究和設(shè)計了整個系統(tǒng)能量管理策略。接下來進(jìn)行了系統(tǒng)仿真并介紹了部分實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。最后結(jié)合本論文的研究結(jié)果和部分實(shí)驗(yàn)，在文章結(jié)尾總結(jié)了取得的成果，提出了系統(tǒng)的不足，給出了作者的建議，同時對該項(xiàng)目進(jìn)行了分析和展望。
　　 本論文立足太陽能發(fā)電電解水而得到氫氣系統(tǒng)的理論模型，并充分考慮工程應(yīng)用中的實(shí)際因素，為實(shí)際系統(tǒng)方案設(shè)計提供理論依據(jù)和對實(shí)際系