电氢一体站安全运行优化方法:氢气罐温度影响考量
2025-01-17 18:47
No.1329884868901085184
技术概要
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本技术提出了一种优化电氢一体站安全运行的方法,特别关注氢气罐温度变化的影响。该方法通过蒙特卡洛模拟技术,预测服务车辆的到达时间,进而计算电氢一体站的负荷需求,确保安全稳定运行。
背景技术
随着化石燃料的使用增加和二氧化碳排放量增加,全球对环境气候变化的关注正在迅速加剧。绿色氢作为一种新型的次生能源载体,具有零碳排放和高能量密度的优势,可用于电力、化工、冶金和交通等行业的脱碳。因此,减缓气候变化的策略之一是利用多余的可再生能源生产绿色氢气。随着氢能技术的不断进步和应用,电氢一体站已经成为一种重要的清洁能源设施,被广泛应用于氢燃料电池车、电动汽车的加氢和充电过程。电氢一体站通过电解水制取氢气,并将氢气压缩储存,为氢燃料电池车提供燃料。随着氢能产业的快速发展,电氢一体站的建设和应用正在逐渐增加。 然而,目前的电氢一体站在设计和运行中并没有充分考虑氢气罐充放过程中的温度变化问题。氢气罐在充氢和放氢过程中会产生热量,导致罐体温度升高,这可能会影响氢气罐的稳定性和安全性。如果温度过高,可能会引发氢气罐的过热、压力过高等安全隐患,甚至造成爆炸等严重后果。因此,为了确保电氢一体站的安全运行,必须加强对氢气罐充放过程中温度变化的研究和监测。提高电氢一体站的安全性和可靠性。在未来的电氢一体站设计和运营中,应该更加重视氢气罐温度变化对安全的影响,从而全面提升电氢一体站的安全水平。 目前针对电氢一体站优化调度问题,大部分的方法都是通过对电氢一体站的运行特性进行数学建模,将其运行特性和约束条件转化为数学模型。然后通过对构建的模型通过分段线性化或者对偶理论以及KKT条件处理,将建立的数学模型转化为线性优化、二阶锥优化等凸优化问题,以经济性最大化为目标函数,得出电氢一体站的调度方案。 但是根据《危险化学品安全管理条例》,氢气因为其易燃易爆的性质被列为危险化学品。因此,在电氢一体站的调度优化过程中,需要从安全性的角度,对得出的调度方案进行实际可行性的校验。由于氢气罐在快速充放气的过程中温度会发生较大的变化,当仅仅考虑经济性最优得到的调度方案往往难以在实际的电氢一体站调度计划中起到帮助。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
郑文迪  陈锐  赖振华  王佳腾  赵宇航  阳颖升  朱有喆  潘嘉宁
技术所属: 福州大学
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