【技术实现步骤摘要】
一种光伏电解制氢系统和方法
[0001]本专利技术涉及电解制氢
，特别涉及到一种光伏电解制氢系统和方法。
技术介绍
[0002]在双碳目标预期下，风电、光伏等可再生能源迎来了快速发展，由于其波动性和间歇性的发电特点，必须配备一定容量的储能。利用可再生能源制氢的电氢转换进行氢储能，具有储能密度大、存储周期长、氢能转化利用途径多样的优点，是未来重要的可再生能源储能手段之一。
[0003]然而，可再生能源向氢能的转换效率较低，其中一个重要的原因是中间转换环节较多。以光伏发电为例，光伏板发出的直流电通过逆变器转换为交流电，再通过整流变压器转换为电解制氢的直流电，其间大约会发生较高的能量损耗。近年来，光伏直接耦合制氢的模式获得了一定的关注，但主要途径是通过MPPT控制器和DC
‑
DC转换器，使光伏板能够工作在最大功率点，中间环节仍然较多，仍会造成一定的能耗。
[0004]理论上，光伏板和电解制氢设备可以直接匹配，可省去中间环节的损耗，但工作点的控制较为困难，可能导致光伏板的工作点偏离最大功率点，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光伏电解制氢系统，其特征在于，包括：光伏阵列，其包括n1个并联的光伏板组；所述光伏板组由n2个光伏板串联形成；其中n1、n2均为不小于1的正整数；电解阵列，其包括n3个并联的电解设备组；所述电解设备组包括n4台串联的电解制氢设备；所述光伏阵列的电能输出端连接所述电解阵列的电能输入端；其中n3、n4均为不小于1的正整数；和控制模块，其分别与所述光伏阵列和所述电解阵列信号连接并接收所述光伏阵列的电能输出功率信号和所述电解阵列的工作信号；所述控制模块向所述电解阵列发出指令实现所述电解制氢设备的连接、解列和电解控制参数的调节。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，根据所述光伏阵列的额定总功率P
V
和所述电解阵列的总功率P
E
，确定所述n1、所述n2、所述n3和所述n4；其中所述电解阵列的总功率P
E
等于所述光伏阵列在年平均辐照强度下对应的最大功率点工作时的总功率P
M
。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，根据所述系统的总投资E与所述光伏阵列的全年能量转化效率η，在E最小的情况下获得最大的η优化所述n1、所述n2、所述n3和所述n4；其中E＝n1*n2*E1*a+n3*n4*E2*b；E1是单个光伏板的投资；E2是单台电解制氢设备的投资；a和b为经验参数是定值；其中P
i,MPP
为辐照强度代表值为S
i
时对应的所述光伏阵列的最大功率，P
i,E
为所述光伏阵列的实际输出功率；f
i
为辐照强度代表值为S
i
对应的年辐照小时数；其中P
i,MPP＝
I
m
(S
i
)*U
m
(S
i
)；其中，I
m
、U
m
分别为辐照强度代表值为S
i
时对应的所述光伏阵列的最大功率点的电流和电压；P
i,E＝
I
z光
(S
i
)*U
z光
(S
i
)；其中，I
z光
和U
z光
分别为辐照强度代表值为S
i
时所述光伏阵列直接连接所述电解阵列时所述光伏阵列的工作电流和电压。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述光伏阵列直接连接所述电解阵列时，在辐照强度代表值S
i
下所述光伏阵列的所述工作电流I
z光
与所述电解阵列的电流相等即：I
z光
＝n2*h(U
z光
/n1)；n2*h(U
z光
/n1)＝n4*g(U
z电
/n3)；其中，单台所述电解制氢设备的电流
‑
电压曲线I＝g(U)，所述光伏板在不同辐照强度代表值下的电流
‑
电压曲线I＝h(U)；所述U
z电
为辐照强度代表值S
i
时所述光伏阵列直接连接所述电解阵列时所述电解阵列的电压；U
z光
为所述光伏阵列的I
z光
对应的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张畅，王金意，王鹏杰，任志博，余智勇，郭海礁，徐显明，潘龙，
申请(专利权)人：四川华能氢能科技有限公司华能集团技术创新中心有限公司四川华能太平驿水电有限责任公司四川华能宝兴河水电有限责任公司四川华能嘉陵江水电有限责任公司四川华能东西关水电股份有限公司四川华能康定水电有限责任公司四川华能涪江水电有限责任公司华能明台电力有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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