衢州学院，电气与信息工程学院，浙江衢州，324000
摘要： 随着大量新能源发电系统接入电网，其输出功率波动性大的特点导致“弃风弃光”现象时有发生。将电网消纳不掉的风电、光电与氢储能技术相结合，建立风光互补发电制氢储能系统，为解决过剩电能消纳问题提供一种方法。制氢效率的高低是决定整个制氢储能系统的适应性的关键，高效的制氢效率能够更好地利用可再生能源。
风力发电的原理如下：利用风力带动风车叶片来旋转，并且通过增速机旋转的速度提高，从而带动发电机发电。简单来说风力发电就是一个风能先转化为机械能，再将机械能转化为电能的过程。风力发电没有燃料问题、没有辐射、也没有空气污染现象。
图1风力发电模型建立过程图
太阳能电池是直接将太阳能转化为电能的半导体器件，它的基本原理是“光生伏特效应”。从结构上说，太阳能电池可以看成一个平面大面积的P-N结，其中P区带负电荷，N区带正电荷。当太阳光照射在P-N结上时，P-N结上就会产生导电的“光生载流子“，产生空穴和电子对，在静电场作用下，载流子被分离，光生空穴在P区，光生电子在N区，使得P区电势升高，N区电势降低，从而在P-N结上产生电动势，就是光伏电池。导电的载流子在其漂移过程中在其内部形成光生电流从P-N结的N区流向P区。一般情况下把P-N结短路时的电流叫做短路电流，把P-N结短路时的电势差叫做开路电压。如果将P-N结与外围电路相连接，那么在太阳光照射下，电路会一直导通，此刻的P-N结就相当于一个电源，为外围电路提供电能支持。
图3光伏发电模型图
风光互补发电下制氢储能系统整体模型图4整体模型图
小结：梳理出了风力发电、光伏发电、电解水制氢和压力储氢的工作原理，根据以往的数学模型，并以制氢效率为导向，在MATLAB/SIMULINK软件中成功建立风光互补发电下制氢储能系统的模型，并进行了仿真。
经费支持：
2021年国家级大学生创新创业训练计划项目：风光互补发电下制氢储能系统控制研究（202111488013）
参考文献：
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