基于Fluent的水电解槽电场数值模拟
2021-08-20密路祥徐立军
科学技术与工程 2021年21期
密路祥,徐立军,胡 兵
(1.新疆农业大学机电工程学院,乌鲁木齐 830052;2.新疆工程学院控制工程学院,乌鲁木齐 830023)
传统的化石能源是人类赖以生存和发展的基础,但化石能源储量的限制以及对环境的不利影响迫使人们寻求替代能源以保持长期发展。中国作为能源消费大国,更加有必要着手能源结构调整,开发新能源,提高新能源及可再生能源的使用率[1]。基于中国目前的能源现状以及近年来的政策支持,氢能因其来源多样、无污染、可再生等特点,成为未来能源的载体。而电解水制氢作为一种应用领域广、技术日趋成熟、工艺过程简单的制氢技术,能够适应如风电等可再生能源电力的波动性和间歇性。并且伴随近几年中国可再生能源的飞速发展,所引起的严重“弃风、弃光”等问题也亟待解决,因此电解水制氢逐渐成为最近的热点研究之一[2]。
尽管水电解槽具有效率高、清洁、结构紧凑等优点,但由于设备成本较高,技术不成熟限制了水电解槽大规模应用。如何降低成本,提高电解效率,保持电解槽的长期稳定运行是电解槽研究的首要任务。邓智宏等[3]针对风电制氢中风电波动引起制氢设备间歇运行特点,通过研究电解槽产氢效率,得出电解槽在运行时的最优工作位置,提出了以制氢效率为基础的风电制氢系统的容量优化途径。宁楠[4]研究了风电制氢系统在风电宽功率波动条件下的适应性,并通过改变电解槽内部分物性参数进行对比实验,得到了在复杂工作环境下保证电解槽安全平稳运作的途径。……
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