南昌大學推出光氫儲充獨立智能微網系統
光伏產業網訊
發布日期：2018-11-13
核心提示：
南昌大學光氫儲充獨立智能微網系統是由光伏車棚、氫燃料電池、鋰離子電池組成的完全不依賴于電網為電動車輛充電的獨立清潔電力系統，為南昌大學“新材料技術”世界一流學科建設項目之一，由南昌大學光伏研究院承擔。
南昌大學光氫儲充獨立智能微網系統是由光伏車棚、氫燃料電池、鋰離子電池組成的完全不依賴于電網為電動車輛充電的獨立清潔電力系統，為南昌大學“新材料技術”世界一流學科建設項目之一，由南昌大學光伏研究院承擔。
該系統電力部分由44 kWp光伏組件（單面標稱功率）、120kWh鋰離子電池和5kW氫燃料電池組成，其中集成應用了南昌大學光伏研究院在非晶硅/晶體硅異質結（HAC）高效雙面進光太陽電池和鋰離子電池高容量硅-碳負極材料技術研發與產業化應用成果，后續還將采用光伏研究院研制的低成本高效制氫劑與配套連續供氫系統。所采用的太陽電池在現場雙面自然進光綜合光電轉換效率為23——26 %；鋰離子電池負極材料比容量為430mAh/g；低成本高效制氫劑效率為1 L/g，成本低于3元/kg。
氫燃料電池發電目前成本尚高，鮮有商業應用，更缺乏在微電網電力配合運行中的數學模型與控制系統研究和應用數據。但國內外氫能發展大勢之下，其成本的大幅下降和短期未來的大規模應用發展是可以預期的。本項目在此開展領先一步的開拓，迎接大規模清潔氫能與光伏和儲電并舉時代的到來。
光氫儲充獨立智能微網系統拓撲結構圖
在保證系統運行安全可靠，高質量地提供充電服務的基礎上，系統設置了較強的檢測與研究功能。包括多能互補控制研究、能量分配控制研究、交直流混合控制研究、儲能變流器控制和與面向電動汽車應用的微網結構與組元優化研究等；系統還將為制氫劑及供氫系統與燃料電池對接運行性能優化、n型高效異質結雙面太陽電池運行輸出特性跟蹤和晶體硅增強石墨基負極的三元鋰離子電池運行性能跟蹤提供實用環境平臺。系統還具備良好的開放性，支持本院和協作單位進行二次開發優化。
系統智能化運行基本策略為：優先使用光伏陣列發電供電和為鋰離子電池堆充電，光伏陣列發電不足時啟動鋰離子電池堆供電，二者均不足時啟動氫燃料電池系統供電和為鋰離子電池堆充電，其中所涉啟閉、分配條件和參數由系統在運行中不斷學習優化并自動執行。
中國光伏技術和產業的迅猛發展使光伏發電成本大幅度降低，不僅將光伏電力提前推上了大規模平價上網的軌道，也激發了光伏與儲電和其它清潔電力技術多能互補的分布式獨立微網供電市場的發展。南昌大學光伏研究院將以本項目作為進入這一未來重要能源技術領域的第一步，持續致力多能互補獨立清潔能源電力技術的研發和工程實現，期待國內外同道和同行的大力協作和指導。