基于最大功率点跟踪与储能补偿的光伏-制氢系统研究

摘要

利用太阳能发电制氢既是消纳高比例新能源的有效途径,也是实现“双碳”目标的重要支撑。建立了共用直流母线的光伏-制氢系统模型,通过对光伏系统进行最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制,光伏电池的最大功率点可以与制氢电解槽的工作曲线动态匹配,实现光伏能量的最大化利用。为了解决非均匀照度时的全局最大功率点搜索问题,提出了基于Fibonacci搜索的MPPT控制方法。研究结果表明:基于Fibonacci搜索的MPPT方法可对均匀照度以及非均匀照度条件下的光伏系统进行MPPT控制,其中功率单峰曲线的跟踪准确度接近99%,功率多峰曲线的平均跟踪准确度接近98%;碱式电解槽工作在电压控制模式,通过与MPPT控制器和储能补偿装置的配合,当功率充足时可以使制氢效率保持在70%以上。