处于微电网中的燃料电池电动汽车介于氢和电网之间的协同作用

燃料电池电动车将氢的化学能转化为电力来驱动其牵引电动机。由于汽车只在很短的时间内用于运输，所以当汽车停放时，储存在燃料电池汽车的车载氢罐中的能量也可在其他方面用于提供动力。本文提出了一个社区微电网，由光伏系统、风力涡轮机和燃料电池电动汽车组成，用于在可再生能源发电稀缺时提供给电网电力。而过量的可再生能源发电用于生产储存在加气站的氢气。本文还设计了一个中央控制系统来执行操作，使得操作成本被最小化。为此，本文还导出了一个包含混合模型的系统，其中考虑到燃料电池车辆的特点以及它们的驾驶行程。考虑到预测负荷和可再生能源的不确定性，还制定了该系统的运营成本，并开发了一种鲁棒性最小最大模型预测控制方案，通过一个案例研究说明了该设计系统的性能。

微电网中的燃料电池汽车和水电解系统的存在为微电网提供了灵活性，以便以氢的形式储存能量并从储存的氢中再生电力。在本文提出的情景中，氢是能源的存储形式，既可用于汽车运输，也可用于发电，可以解决传统发电厂的电网拥堵和发电配置快速退化的问题。微电网与电网之间的电力交换影响微电网控制器向电网输出或输入电力的决策。电力交换效率对微电网性能的影响是未来研究的课题。在本文提出的系统中，微电网中剩余的可再生能源以氢的形式储存。因此，在给定的拥堵网络情况下，微电网不会给较大的电网带来额外的问题。通过使这些氢气用于运输目的和重新电气化，使用燃料电池汽车可以减少运输系统中的排放，以及减少发电相关的碳排放。在其他情况下可以探索氢电网络之间协同增效的其他可能性。