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項(xiàng)目研制了1臺(tái)基于固態(tài)儲(chǔ)氫的氫燃料電池移動(dòng)應(yīng)急電源車(chē)，包括車(chē)體、UPS、鋰電池、控制系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)等部分。其性能指標(biāo)如下：發(fā)電功率不小于200kW、持續(xù)供電時(shí)間不小于6小時(shí)，UPS輸出電壓諧波總畸變率THDu<5%、UPS輸出穩(wěn)壓精度≤1%、UPS輸出頻率波動(dòng)≤±0.5Hz。經(jīng)由第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)的驗(yàn)證，項(xiàng)目的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。
該車(chē)采用基于固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)的應(yīng)急發(fā)電新模式，具有工作壓力和綜合成本低、安全性好的顯著優(yōu)勢(shì)，且核心技術(shù)完全自主可控，有效解決了現(xiàn)有高壓氣態(tài)氫儲(chǔ)運(yùn)鏈存在的投資建設(shè)成本高、運(yùn)行安全隱患大和關(guān)鍵技術(shù)受制于人等問(wèn)題，開(kāi)創(chuàng)了規(guī)模儲(chǔ)能與應(yīng)急發(fā)電的新模式。不同于燃料電池商用車(chē)幾公斤、十幾公斤的儲(chǔ)氫量，本應(yīng)急發(fā)電車(chē)儲(chǔ)氫量達(dá)到百公斤級(jí)別。通過(guò)創(chuàng)新性的采用固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)，工作壓力僅為高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫的十分之一，在實(shí)現(xiàn)應(yīng)急發(fā)電車(chē)上有限空間儲(chǔ)氫量達(dá)到100kg的基礎(chǔ)上，可持續(xù)發(fā)電超過(guò)1500kWh。同時(shí)，采用固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了氫氣的長(zhǎng)期（跨季度、甚至跨年）穩(wěn)定儲(chǔ)存，儲(chǔ)存氫氣的質(zhì)量不會(huì)隨儲(chǔ)存時(shí)間的變化而發(fā)生變化，具有長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定的特點(diǎn)。
此外，該氫能應(yīng)急發(fā)電車(chē)進(jìn)行了基于氫熱耦合的全新系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，對(duì)固態(tài)儲(chǔ)氫、燃料電池進(jìn)行了耦合設(shè)計(jì)，結(jié)合固態(tài)儲(chǔ)氫與燃料電池各自的優(yōu)勢(shì)，使用燃料電池的余熱對(duì)固態(tài)儲(chǔ)氫裝置放氫過(guò)程進(jìn)行供熱，儲(chǔ)氫裝置放出的氫氣經(jīng)調(diào)壓后進(jìn)入燃料電池發(fā)電，不僅降低了燃料電池散熱的能耗、提高了系統(tǒng)的能量利用率，也提升了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。并且發(fā)電過(guò)程無(wú)二氧化碳產(chǎn)生，同時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行的噪聲也在安全標(biāo)準(zhǔn)范圍以?xún)?nèi)，實(shí)現(xiàn)了零碳、靜音發(fā)電。
項(xiàng)目具體創(chuàng)新點(diǎn)如下：
（1）創(chuàng)新點(diǎn)一：針對(duì)多堆燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性差、安全性低和效率低等問(wèn)題，提出了主從機(jī)架構(gòu)控制、雙冷卻回路散熱、多級(jí)電壓平臺(tái)混合聯(lián)動(dòng)和全系統(tǒng)氫安全診斷保護(hù)等方法，提高了各個(gè)電堆模塊的運(yùn)行穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了燃料電池發(fā)電系統(tǒng)高可靠運(yùn)行、高效率發(fā)電以及高速率負(fù)荷跟蹤。
（2）創(chuàng)新點(diǎn)二：針對(duì)上規(guī)模的固態(tài)儲(chǔ)氫裝置，其吸放氫的動(dòng)力學(xué)性能較差，無(wú)法滿(mǎn)足大功率燃料電池的用氫需求的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了基于AB2型Ti系儲(chǔ)氫合金的固態(tài)氫儲(chǔ)能系統(tǒng)，采用復(fù)合換熱結(jié)構(gòu)、高密度裝填技術(shù)，改善了規(guī)模儲(chǔ)氫裝置的傳熱特性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，實(shí)現(xiàn)了百公斤級(jí)氫的規(guī)?；⒏呙芏?、長(zhǎng)期穩(wěn)定儲(chǔ)存，保障了應(yīng)急保供電作業(yè)安全。
（3）創(chuàng)新點(diǎn)三：針對(duì)燃料電池系統(tǒng)綜合能源利用效率低下的問(wèn)題，基于電堆在線(xiàn)水平衡/阻抗監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)退化模型仿真和系統(tǒng)高效發(fā)電區(qū)分析，結(jié)合固態(tài)儲(chǔ)氫系統(tǒng)運(yùn)行特性，通過(guò)優(yōu)化換熱回路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和智能控制算法，提出了耦合固態(tài)儲(chǔ)氫系統(tǒng)的燃料電池高效余熱利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了燃料電池發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)熱平衡、供給固態(tài)儲(chǔ)氫系統(tǒng)的熱能按需調(diào)控以及系統(tǒng)氫氣供給狀態(tài)平衡，大幅提高了系統(tǒng)的綜合能源利用效率。
針對(duì)上述創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行科技查新，發(fā)現(xiàn)此前均未見(jiàn)國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)報(bào)道，表明了該項(xiàng)目在技術(shù)創(chuàng)新方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，給應(yīng)急發(fā)電領(lǐng)域帶來(lái)了一種新的解決方案，為應(yīng)急情況下的電力供應(yīng)提供了可靠、高效和環(huán)保的選擇。

1.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局  2.華中科技大學(xué)  3.國(guó)家電投集團(tuán)氫能科技發(fā)展有限公司  4.有研工程技術(shù)研究院有限公司  

1.黃旭銳  2.雷金勇  3.潘軍  4.楊怡萍  5.廖梓豪  6.于豐源  7.楊瑛  8.盧彥杉  9.李曦  10.盛闖  11.韓立勇  12.徐文彬  13.吳漢棟  14.李志念