處于微電網(wǎng)中的燃料電池電動汽車介于氫和電網(wǎng)之間的協(xié)同作用

燃料電池電動車將氫的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電力來驅(qū)動其牽引電動機(jī)。由于汽車只在很短的時間內(nèi)用于運(yùn)輸，所以當(dāng)汽車停放時，儲存在燃料電池汽車的車載氫罐中的能量也可在其他方面用于提供動力。本文提出了一個社區(qū)微電網(wǎng)，由光伏系統(tǒng)、風(fēng)力渦輪機(jī)和燃料電池電動汽車組成，用于在可再生能源發(fā)電稀缺時提供給電網(wǎng)電力。而過量的可再生能源發(fā)電用于生產(chǎn)儲存在加氣站的氫氣。本文還設(shè)計(jì)了一個中央控制系統(tǒng)來執(zhí)行操作，使得操作成本被最小化。為此，本文還導(dǎo)出了一個包含混合模型的系統(tǒng)，其中考慮到燃料電池車輛的特點(diǎn)以及它們的駕駛行程。考慮到預(yù)測負(fù)荷和可再生能源的不確定性，還制定了該系統(tǒng)的運(yùn)營成本，并開發(fā)了一種魯棒性最小最大模型預(yù)測控制方案，通過一個案例研究說明了該設(shè)計(jì)系統(tǒng)的性能。

微電網(wǎng)中的燃料電池汽車和水電解系統(tǒng)的存在為微電網(wǎng)提供了靈活性，以便以氫的形式儲存能量并從儲存的氫中再生電力。在本文提出的情景中，氫是能源的存儲形式，既可用于汽車運(yùn)輸，也可用于發(fā)電，可以解決傳統(tǒng)發(fā)電廠的電網(wǎng)擁堵和發(fā)電配置快速退化的問題。微電網(wǎng)與電網(wǎng)之間的電力交換影響微電網(wǎng)控制器向電網(wǎng)輸出或輸入電力的決策。電力交換效率對微電網(wǎng)性能的影響是未來研究的課題。在本文提出的系統(tǒng)中，微電網(wǎng)中剩余的可再生能源以氫的形式儲存。因此，在給定的擁堵網(wǎng)絡(luò)情況下，微電網(wǎng)不會給較大的電網(wǎng)帶來額外的問題。通過使這些氫氣用于運(yùn)輸目的和重新電氣化，使用燃料電池汽車可以減少運(yùn)輸系統(tǒng)中的排放，以及減少發(fā)電相關(guān)的碳排放。在其他情況下可以探索氫電網(wǎng)絡(luò)之間協(xié)同增效的其他可能性。