混合動力汽車和家用聚合物電解質燃料熱電聯產系統協同節能效果研究

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混合動力汽車和家用聚合物電解質燃料熱電聯產系統協同節能效果研究

基于混合整型線性規劃的最優工作模型，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燃料電池發電發熱系統（PEFC-CGS）的節能效果進行了分析。本應用的目標：從家用發電系統向商業電力系統的反向功率流不被允許的地區（如日本）；可以在夜間晚些時候對PHEV進行充電，同時為家庭提供熱和電。首先，對PEFC-CGS系統的最優工作模型進行研究。建立模型時，需要考慮PEFC-CGS系統的日常開啟-停止運行，以及起動燃料電池的輸入能量。系統的約束條件統一制定為二進制的變量，以顯示系統工作時的狀態變化。然后，對PHEV和一個0.75kWPEFC-CGS系統組合的節能效果進行分析，在系統最優工作模式的基礎上進行觀察，以5min的采樣周期來模擬PHEV的能源需求和日常行駛距離。分析結果表明，PEFC- CGS系統和PHEV相結合使用可以大量節省能源，而且為PHEV充電的同時，PEFC-CGS系統還能為家庭提供一定量的熱水和電能，減少特定季節對燃氣鍋爐的需求。由此可見，PEFC-CGS和PHEV充電系統協同運行是可行的，但是想要推廣應用還需采集大量數據進一步地分析研究，其未來的應用潛力巨大。

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