摘要
与光伏（PV）电源耦合的固体氧化物电解槽通过生产、热备用和夜间三种状态运行。本文提出了25 kW PROMETEO中试设备辅助系统的Modelica模型，包含十个控制回路和一个基于滞回的状态机，由并网电站的光伏功率进行调度。电堆模型已在FBK实验室的5 kW数据上完成验证，并放大至25 kW。恒压、温度跟踪策略在晴空日、间歇性云日以及卫星推导的光伏日条件下进行了模拟。在1.32 V/电芯（即电堆热平衡点）条件下，吹扫空气保持在其最小值，电流仅通过进口温度进行跟踪，两天内累计产出14.1 kg氢气，单位能耗为44 kWh/kg，其中65%由光伏覆盖。可行电压窗口较窄：低于1.30 V/电芯时电堆温度超过780 °C，高于1.34 V/电芯时电流受蒸汽供应限制，需启动电流或蒸汽保护机制。该策略对电堆热容、光伏阵列面积以及面积比电阻±20%的变化均表现出鲁棒性，后者会使运行温度偏移约20 K。生产时段之外必须禁用吹扫空气回路，否则鼓风机和加热器将饱和，导致电堆冷却。
