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基于太阳能全光谱利用的新型绿色氢-电-热三联产系统的热力学分析与优化
Thermodynamic analysis and optimization of a novel green hydrogen-electricity-heat tri-generation system based on full spectrum utilization of solar energy
Xuhong Huang · Pei Lu · Xianglong Luo · Yingzong Liang 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327
当前关于太阳光谱分频光伏-热能混合系统的研究面临依赖化石能源以及太阳能到产品转换效率低的问题。为解决这些问题，本文提出了一种新型氢-电-热三联产系统，该系统将光伏发电与超临界CO2 Brayton循环相结合，实现了太阳能全光谱的高效利用。建立了所提出系统的热力学分析与优化模型。提出了该系统的三种运行模式，以满足不同产品输出需求（氢-电-热、电-热、氢-热）。对所提出系统与参考系统进行了对比分析，结果表明，所提出系统的太阳能制氢效率和太阳能到产品总效率分别提高了0.98%–11.63%和2.35%...
解读: 该光伏-热电联产制氢系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要启示。论文提出的全光谱利用技术可与我司1500V光伏系统和MPPT优化技术结合,提升光伏发电效率。超临界CO2布雷顿循环的余热利用思路可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化。三种运行模式(氢-电-热)的灵活切换策略...
结合氨分解、质子交换膜燃料电池与微型燃气轮机的高效氨燃料混合发电系统：热力学模型与性能优化
High-efficiency ammonia-fueled hybrid power generation system combining ammonia decomposition, proton exchange membrane fuel cell and micro gas turbine: A thermodynamic model and performance optimization
Li Linabc1 · Mingwei Sunac1 · Yifan Wu · Wenshi Huang 等11人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325
摘要 作为一种具有液化储存和运输优势的无碳氢（H₂）载体，氨（NH₃）被视为用于氢气生产和发电的一种有竞争力的清洁能源载体。本文设计了一种新型以氨为燃料的混合发电系统，该系统将氨分解反应器（ADR）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）和微型燃气轮机（MGT）相结合，并采用热化学余热回收技术用于ADR。建立了系统级的热力学模型，以评估不同优化策略下的系统性能。模型计算结果表明，将氨分解温度从500 °C降低至350 °C，可使能量效率从33.5%提升至43.2%，因此提出了两种改进的集成策略。将部分...
解读: 该氨燃料混合发电系统对阳光电源氢能储能方向具有前瞻价值。其PEMFC与微燃机耦合架构可借鉴至ST储能系统的冷热电三联供场景,通过热化学回收提升能效至44%的思路,可启发PowerTitan储能电站集成燃料电池的热管理优化。氨作为零碳储氢载体的液化运输优势,契合大规模储能调峰需求。系统级热力学建模方法...