處于微電網中的燃料電池電動汽車介于氫和電網之間的協同作用

燃料電池電動車將氫的化學能轉化為電力來驅動其牽引電動機。由于汽車只在很短的時間內用于運輸，所以當汽車停放時，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微電網，由光伏系統、風力渦輪機和燃料電池電動汽車組成，用于在可再生能源發電稀缺時提供給電網電力。而過量的可再生能源發電用于生產儲存在加氣站的氫氣。本文還設計了一個中央控制系統來執行操作，使得操作成本被最小化。為此，本文還導出了一個包含混合模型的系統，其中考慮到燃料電池車輛的特點以及它們的駕駛行程。考慮到預測負荷和可再生能源的不確定性，還制定了該系統的運營成本，并開發了一種魯棒性最小最大模型預測控制方案，通過一個案例研究說明了該設計系統的性能。

微電網中的燃料電池汽車和水電解系統的存在為微電網提供了靈活性，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，既可用于汽車運輸，也可用于發電，可以解決傳統發電廠的電網擁堵和發電配置快速退化的問題。微電網與電網之間的電力交換影響微電網控制器向電網輸出或輸入電力的決策。電力交換效率對微電網性能的影響是未來研究的課題。在本文提出的系統中，微電網中剩余的可再生能源以氫的形式儲存。因此，在給定的擁堵網絡情況下，微電網不會給較大的電網帶來額外的問題。通過使這些氫氣用于運輸目的和重新電氣化，使用燃料電池汽車可以減少運輸系統中的排放，以及減少發電相關的碳排放。在其他情況下可以探索氫電網絡之間協同增效的其他可能性。