01
课程导论
为什么风-氢耦合是未来趋势?课程目标与学习路径。
趋势总览
02
风力发电基础
风速与功率曲线、风电机组类型(双馈/直驱)、关键参数。
功率曲线双馈/直驱
03
电解槽基础
碱性、PEM、SOEC三种主流技术对比,关键参数。
ALKPEMSOEC
04
匹配核心逻辑
能量守恒与功率平衡,风电机组出力特性 vs 电解槽运行特性。
功率平衡特性
05
容量匹配原则
额定功率匹配、过载能力匹配、波动适应性匹配。
额定功率过载
06
动态响应匹配
风功率波动率、电解槽爬坡速率、启停策略。
爬坡启停
07
效率匹配
电解槽效率曲线、风电变工况下的效率损失分析。
效率曲线变工况
08
电压/电流匹配
直流母线电压等级、电解槽电压窗口、电流密度限制。
电压窗口电流密度
09
制氢系统架构
交流耦合 vs 直流耦合,集中式 vs 分布式。
耦合架构
10
电力电子接口
AC/DC整流器、DC/DC变换器选型与匹配。
整流DC/DC
11
储能缓冲方案
锂电池、超级电容在平抑波动中的作用。
锂电池超级电容
12
控制策略基础
功率跟踪模式、恒压模式、恒流模式。
功率跟踪恒压/恒流
13
高级控制策略
模型预测控制(MPC)、模糊逻辑控制。
MPC模糊逻辑
14
仿真工具介绍
MATLAB/Simulink、HOMER、Aspen Plus在匹配设计中的应用。
SimulinkHOMER
15
案例1:2MW直驱风机匹配500Nm³/h PEM
2MW直驱风机匹配500Nm³/h PEM电解槽。
直驱PEM
16
案例2:5MW双馈风机匹配1000Nm³/h 碱性
5MW双馈风机匹配1000Nm³/h 碱性电解槽。
双馈碱性
17
案例3:海上风电集群与集中式制氢平台
海上风电集群与集中式制氢平台匹配。
海上风电集群
18
经济性评估
LCOH(平准化制氢成本)计算模型。
LCOH经济模型
19
敏感性分析
电价、利用小时数、电解槽价格对LCOH的影响。
电价敏感性
20
技术经济边界条件
最佳匹配比(风/氢容量比)的确定。
容量比边界
21
并网 vs 离网
不同场景下的匹配策略差异。
并网离网
22
标准与规范
IEC 61400系列、GB/T 37562-2019等。
IEC国标
23
安全设计
氢气泄漏检测、防爆区域划分、紧急停机联锁。
防爆联锁
24
运维考虑
电解槽衰减对匹配的影响,寿命周期管理。
衰减寿命
25
多能互补
风-光-氢-储联合系统的匹配优化。
风光氢储联合
26
数字化与AI
数字孪生、机器学习在匹配优化中的应用。
数字孪生机器学习
27
政策与市场
绿氢认证、碳交易对项目经济性的影响。
绿氢碳交易
28
前沿技术
高温电解、阴离子交换膜(AEM)电解槽的匹配前景。
高温AEM
29
项目实战
从资源评估到设备选型的完整工作流。
工作流选型
30
课程总结
核心知识点回顾、常见误区、进阶学习路径。
回顾进阶