混合動力汽車和家用聚合物電解質(zhì)燃料熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)協(xié)同節(jié)能效果研究

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混合動力汽車和家用聚合物電解質(zhì)燃料熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)協(xié)同節(jié)能效果研究

基于混合整型線性規(guī)劃的最優(yōu)工作模型，對適用于日常工作、無反向功率流、用于插電式混合動力汽車（PHEV）充電的家用聚合物電解質(zhì)燃料電池發(fā)電發(fā)熱系統(tǒng)（PEFC-CGS）的節(jié)能效果進(jìn)行了分析。本應(yīng)用的目標(biāo)：從家用發(fā)電系統(tǒng)向商業(yè)電力系統(tǒng)的反向功率流不被允許的地區(qū)（如日本）；可以在夜間晚些時候?qū)HEV進(jìn)行充電，同時為家庭提供熱和電。首先，對PEFC-CGS系統(tǒng)的最優(yōu)工作模型進(jìn)行研究。建立模型時，需要考慮PEFC-CGS系統(tǒng)的日常開啟-停止運行，以及起動燃料電池的輸入能量。系統(tǒng)的約束條件統(tǒng)一制定為二進(jìn)制的變量，以顯示系統(tǒng)工作時的狀態(tài)變化。然后，對PHEV和一個0.75kWPEFC-CGS系統(tǒng)組合的節(jié)能效果進(jìn)行分析，在系統(tǒng)最優(yōu)工作模式的基礎(chǔ)上進(jìn)行觀察，以5min的采樣周期來模擬PHEV的能源需求和日常行駛距離。分析結(jié)果表明，PEFC- CGS系統(tǒng)和PHEV相結(jié)合使用可以大量節(jié)省能源，而且為PHEV充電的同時，PEFC-CGS系統(tǒng)還能為家庭提供一定量的熱水和電能，減少特定季節(jié)對燃?xì)忮仩t的需求。由此可見，PEFC-CGS和PHEV充電系統(tǒng)協(xié)同運行是可行的，但是想要推廣應(yīng)用還需采集大量數(shù)據(jù)進(jìn)一步地分析研究，其未來的應(yīng)用潛力巨大。

刊名：Energy Conversion and Management（英）

刊期：2014年第1期

作者：Tetsuya Wakui et al

編譯：陳鵬飛