Efficiency Enhancement for Alkaline Water Electrolyzers Directly Driven by Fluctuating PV Power

碱性水电解 光伏系统 效率低下 电解水 分解水 电解 功率(物理) 工艺工程 电解法 制氢 计算机科学 环境科学 材料科学 汽车工程 电气工程 化学 工程类 电极 物理 电解质 催化作用 经济 有机化学 微观经济学 量子力学 物理化学 生物化学 光催化
作者
Yanghong Xia,Haoran Cheng,Hanghang He,Zhiyuan Hu,Wei Wei
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Electronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:71 (6): 5755-5765 被引量:32
标识
DOI:10.1109/tie.2023.3288146
摘要

Hydrogen production from photovoltaic arrays is a promising way to fully utilize the solar energy and to relieve consumption pressure of the power system. The low-cost and mature alkaline water electrolysis is suitable for large-scale hydrogen production. However, the low-load inefficiency of alkaline water electrolyzers greatly limits their operation range (usually 40%∼100% of rated load). Hence, alkaline water electrolyzers are hard to follow the fluctuating photovoltaic power in full range. Focusing on this problem, this paper analyzes the inefficiency mechanism of low-load alkaline water electrolyzers. It is found that through modifying the excitation electric field, the low-load performance of alkaline water electrolyzers can be greatly enhanced. Based on this, an optimal current pulse-width modulation control strategy and the corresponding prototype converter are proposed to regulate alkaline water electrolyzers directly driven by photovoltaic arrays. The effectiveness of the proposed method is verified by a 2 Nm 3 /h commercial alkaline water electrolyzer. Experimental results show that compared to the conventional dc power supply, 1) the maximum efficiency improvement can exceed two times, 2) the alkaline water electrolyzer can follow the fluctuating photovoltaic power well.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
achaia发布了新的文献求助10
1秒前
哒哒星人完成签到,获得积分10
1秒前
ee发布了新的文献求助10
1秒前
慕青应助健身哥采纳,获得10
1秒前
瑞瑞完成签到,获得积分20
2秒前
圆圆完成签到 ,获得积分10
3秒前
开朗的仰发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
科研通AI6.3应助lijin采纳,获得10
3秒前
4秒前
精明凡雁完成签到,获得积分10
4秒前
娇气的沛白完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
任性蜗牛关注了科研通微信公众号
6秒前
CodeCraft应助achaia采纳,获得10
6秒前
任性蜗牛关注了科研通微信公众号
6秒前
在水一方应助滴答滴采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
AY发布了新的文献求助10
8秒前
Jnnoo完成签到,获得积分10
9秒前
稗子发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
飘逸灰狼发布了新的文献求助10
11秒前
Jayavi发布了新的文献求助10
12秒前
Mimi发布了新的文献求助10
14秒前
细雨带风吹完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
郑zz发布了新的文献求助10
15秒前
碧蓝的翠发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
共享精神应助黄佳怡采纳,获得10
17秒前
小青年儿完成签到 ,获得积分10
17秒前
alouha完成签到,获得积分10
18秒前
陈梦婷完成签到,获得积分10
19秒前
安静的棉花糖完成签到 ,获得积分10
20秒前
YQ57发布了新的文献求助10
20秒前
TM完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6406789
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226009
关于积分的说明 17444826
捐赠科研通 5459529
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2884865
邀请新用户注册赠送积分活动 1861286
关于科研通互助平台的介绍 1701779