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 生物化学 有机化学 物理化学 光催化 量子力学 经济 微观经济学
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:14
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
专玩对抗路完成签到,获得积分10
2秒前
豆子完成签到,获得积分10
5秒前
领导范儿应助lkgxwpf采纳,获得10
8秒前
蜗牛完成签到 ,获得积分20
11秒前
17秒前
18秒前
000完成签到,获得积分10
20秒前
Suica发布了新的文献求助10
20秒前
23秒前
25秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
26秒前
陆王牛马发布了新的文献求助20
28秒前
悦耳孤萍发布了新的文献求助10
29秒前
李健应助天空没有极限采纳,获得10
29秒前
31秒前
31秒前
Yunny关注了科研通微信公众号
34秒前
wk完成签到,获得积分10
35秒前
科研狗完成签到,获得积分10
35秒前
兔BF完成签到,获得积分10
36秒前
37秒前
尊敬的半梅完成签到 ,获得积分10
37秒前
39秒前
Owen应助Roseaiwade采纳,获得10
39秒前
欣喜的书芹完成签到 ,获得积分10
40秒前
领导范儿应助悦耳孤萍采纳,获得10
41秒前
隐形的巴豆完成签到,获得积分10
42秒前
43秒前
48秒前
49秒前
chen完成签到 ,获得积分10
50秒前
50秒前
Arbor发布了新的文献求助10
52秒前
氢气发布了新的文献求助10
52秒前
Roseaiwade发布了新的文献求助10
54秒前
大模型应助锂sdsa采纳,获得10
56秒前
懒癌晚期完成签到,获得积分10
56秒前
CR7完成签到,获得积分10
57秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Computational Atomic Physics for Kilonova Ejecta and Astrophysical Plasmas 500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Mixing the elements of mass customisation 360
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3781847
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3327435
关于积分的说明 10231205
捐赠科研通 3042315
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669967
邀请新用户注册赠送积分活动 799434
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758808