PV-SOFC聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)建模及能量管理的研究.pdf

1、由于不斷增加的能源消耗，公眾環(huán)保意識(shí)的逐步增強(qiáng)，可再生能源發(fā)電正逐步邁入人們的視線。光伏發(fā)電是目前最有前途的可再生能源發(fā)電技術(shù)之一。燃料電池系統(tǒng)憑借其技術(shù)的快速發(fā)展和其擁有的諸多優(yōu)點(diǎn)，比如高效率，零廢氣排放，和靈活的模塊化結(jié)構(gòu)，同樣在可再生能源發(fā)電領(lǐng)域中有著極大地潛力。當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)以電力為主要能源的社會(huì)，利用光能和燃料電池兩者的優(yōu)點(diǎn)及其互補(bǔ)特性建立起光伏燃料電池聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，對(duì)解決世界能源危機(jī)以及我國部分山區(qū)的電力供應(yīng)問題有著及其重要

2、的意義。
　　 太陽能燃料電池聯(lián)合使用實(shí)際上是太陽能－氫能－燃料電池－電能－用戶的能量輸送鏈。由于國內(nèi)關(guān)于固體氧化物燃料電池的研究仍處于起步階段，將固體氧化物燃料電池和光伏發(fā)電相結(jié)合構(gòu)成聯(lián)合系統(tǒng)更是在能量輸送鏈上存在許多難點(diǎn)需要攻克，比如太陽能燃料電池聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)依據(jù)；光伏系統(tǒng)中的最大功率點(diǎn)跟蹤問題；電解槽類型的選擇；電能的存儲(chǔ)方式；PVFC聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)；負(fù)載的能量需求特點(diǎn)；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其能量管理。

3、r>　　 本文主要在聯(lián)合系統(tǒng)產(chǎn)生能量，儲(chǔ)存能量和整體能量的管理上做了大量研究工作，其主要有以下特點(diǎn)：1)在分析了光伏發(fā)電，燃料電池發(fā)電的工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)后，建立了光伏電池的數(shù)學(xué)模型，并在該模型的基礎(chǔ)上研究如何增大其輸出功率的方法，即最大功率跟蹤法。2)以STC12C2052AD單片機(jī)為控制芯片，設(shè)計(jì)了一個(gè)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)充電環(huán)節(jié)的控制器，包括硬件部分及軟件部分。3)分析了聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的組成和構(gòu)造，搭建了聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)各模塊的數(shù)學(xué)模型，包括