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考虑燃料电池和光伏发电的综合负荷建模的任务书
任务书：燃料电池和光伏发电的综合负荷建模
一、任务背景
能源是人类社会发展的重要基石，特别是现代工业以及城市化的快速发展离不开能源的支持。然而，传统化石能源迅速减少而且会带来环境污染和全球变暖等严重后果，因此，对新型的、清洁的、可再生的能源的需求更加迫切。在众多的新能源中，燃料电池和光伏发电技术最为成熟和广泛应用。除此之外，这两种技术相互影响，可以实现能源的互补和优化利用，可以提高能源效率，减小能源的消耗，并且对环境有更好的保护效果。
因此，要对这两种技术的综合负荷进行建模研究，利用数学模型分析、计算和预测它们的燃料使用、电量生产及质量等方面的影响。这项任务将为设计更好的能源系统和更高能源利用率的技术提供重要参考。
二、任务内容
1.燃料电池建模
（1）燃料电池的燃料输入量与产生的电量的数学模型。
（2）燃料电池使用不同氢气浓度、温度、压力和流量等条件的电产量差异建立的模型。
（3）燃料电池的参数对电量生产和质量的影响模型。
（4）应用燃料电池模型，基于发电和运行成本的考虑，优化燃料使用和系统结构的模型。
2.光伏发电建模
（1）光伏发电的光伏电池电流、电压、功率输出等参数的数学模型。
（2）太阳辐射强度、温度和阴影等影响因素下光伏发电产生电流和电压的变化模型
（3）应用光伏发电模型，基于不同太阳辐射、温度和防止阴影措施的成本效益建模。
3.燃料电池和光伏发电的综合负荷建模
（1）燃料电池和光伏发电融合的模型。
（2）在不同外部环境和内部参数条件下燃料电池和光伏发电的负载变化的数学模型。
（3）不同的负载管理策略下，利用综合模型计算和优化能源的利用率和系统成本的影响，提供最优方案。
三、研究方法和技术
1.基于实验数据和公开文献，建立燃料电池和光伏发电实验平台。获取燃料电池和光伏发电的实验数据；
2.分析实验结果，利用模型进行建模和预测，调整和优化模型参数；
3.使用计算机软件和程序，实现模型的计算和优化；
4.将模型应用于实际生产之中，检验模型的可靠性和实际适用性。
四、预期成果
1.燃料电池的数学模型；
2.光伏发电的数学模型；
3.燃料电池和光伏发电的综合负荷模型；
4.优化能源利用率和系统成本的最优方案。
五、参考文献
1.常鹏飞,王文星.燃料电池发电关键技术研究综述[J].电工技术学报,2007,22(2):40-48.
2.王建中,郭建军,陈铁强等.基于光伏发电的PV-FC-ES复合供电系统研究[J].电子科技大学学报,2017,46(3):464-470.
3.黄卫民,陈中亚,叶浪等.基于遗传算法的光伏燃料电池储能系统优化控制[J].电力系统保护与控制,2018,46(3):25-33.
4.裴震宇,熊建飞,唐凯.基于能量管理的光伏燃料电池系统框架及控制策略[J].华南电力技术,2011,37(5):115-119.