新エネルギーによる水素貯蔵及び発電技術の総合実験台

新エネルギーによる水素貯蔵及び発電技術の総合実験台

1.再生可能エネルギー発電用水素貯蔵システムの原理及び運転戦略を熟知する。

2.再生可能エネルギーの発電変動がシステム運行に与える影響及び制御策略を理解する。

3.電解水水素製造、燃料電池発電、固体水素貯蔵などの技術原理と装置構造を理解する。

4.水素ガスの固体貯蔵原理及び貯蔵タンクの貯蔵/水素放出運転過程を理解する。

5.PCM相変化材料の温度変化規則及び熱管理効果を認識する。

6.固体水素貯蔵タンク、ガス圧力水素貯蔵タンクの構造特徴及びシステム運行差異を理解する。

7.熱管理、熱強化技術を学び、エネルギーシステムの総合エネルギー管理の原理と省エネ効果を認識する。

二（に）・技術指標

1.システム運行圧力：固体水素貯蔵装置を採用し、0.3 MPa-0.8 MPa、ガス圧力タンク、1 MPa-2 MPaを採用している。

2.システム運転温度：-10°C-80°C。

3.安全保護：接地保護、漏電保護、過電流保護を有する。

4.装置外形寸法：1200×700×1750 mm。

三・主な構成及びパラメータ

1.模擬発電システム：電池タイプ：鉛酸メンテナンスフリー、電池容量：12 V/18 V 45 AH、バッテリ接続方式：複数の直列接続、バッテリ保護：端子接続されていないヒューズ、設備保護：蓄電池過放電保護、蓄電池逆接保護、出力過負荷保護、出力短絡保護、過熱保護など、

2.電解水素製造システム：220/50 Hz、120 Wを入力し、水素発生器は脱イオン水（すなわち純水）を用いて電解し、流量は制御可能である、水素純度：99.99%以上、出力流量：300 ml/min以上、出力圧力：0.3 MPa-0.8 MPa、最大出力160 W、

3.水素貯蔵システム：

固体水素貯蔵タンク：貯蔵タンクにオーステナイトステンレス鋼材料を採用、耐圧1.25 MPa以上、水素貯蔵材料：LaNi 5合金材料、外注被覆PCM：パラフィン、融点60°C、使用寿命は10年以上、精密圧力計、精密圧力センサーを配置し、ModbusRTU/RS 485またはシミュレーション量4-20 mA出力、

ガス圧力水素貯蔵タンク：オーステナイトステンレス鋼材料を採用、耐圧は1.25 MPaを下回らず、使用寿命は10年を下回らず、精密圧力計、精密圧力センサー、modbusRTU/RS 485或いは模擬量4-20 mA出力を配置する、水素エネルギー管理システムは、水素圧力、水素出力、水素オフなどの自動モニタリング管理を実現し、水素使用の安全性を強化し、水素使用の効率を高めることができる。

4.燃料電池スタック：定格出力：100 W、14/7.2 A、単電池数：24枚、反応物質：水素、空気、水素供給品質：乾燥、純度99.99%、空冷。

5.熱管理システム：固体水素貯蔵タンクと燃料電池スタックの熱結合、プレート式熱交換器プレート材質：316 Lステンレス鋼、設計温度：-20°C-100°C、設計圧力：5 bar（最大）。

6.自動制御及び監視システム：環境検出センサ：温度検出範囲：-40℃~ 85℃、温度測定精度：0.5℃、圧力監視範囲：0-1 MPA、

7.ヒューマンインタフェース：

1）水素エネルギー管理ソフトウェアの現場端を内蔵する。タッチスクリーンのサイズ：7″；MCGS

画面タイプ：TFTLCDディスプレイ、解像度:800×480;メモリ：128M;シリアルインタフェース：RS232/RS485;給電電圧：24±20%VDC;自動制御システム：

2）マスターモジュール

AC220V/50HZ入力;14数値量入力、10数量出力

8.排ガス分析システム：温度測定範囲：-40℃～85℃；温度検出精度：±0.5℃；湿度検出範囲：0-99.9%RH;湿度検出精度：±3％RH;水素濃度測定範囲：0-40000PPM;センサ通信インタフェース：分離RS485 のまたはアナログ量出力、

9.上位機ユニット（水素エネルギー管理ソフトウェア内蔵上位機端）：CPU：インテルコア i5;メモリ：DDR3 8G;ハードドライブ：7200回す／1TB;ビデオカード：インテル HD グラフィック;画面：22インチHDディスプレイ（1920*1080）。

10.キャビネットの材質と寸法：板材：熱亜鉛めっき処理、板材表面焼付け塗装技術、鋼板の厚さ：2mm;キャビネットは入念に設計され、構造が美しく斬新で、操作とデータ読み取りが便利である。

11.設備の組み合わせ3 D仮想シミュレーションソフトウェア、AIシミュレーションソフトウェア管理プラットフォーム：

（1）▲ユーザー権限管理：①PC端シミュレーションシステムの統一管理をサポートし、ユーザー権限管理をサポートする、②PC端シミュレーションシステムの統一管理をサポートし、ユーザー権限管理をサポートする、③学校管理者ユーザー：教師アカウントと学部/専門などの情報管理を作成、管理することができる、④学校管理者アカウント：ユーザー管理、管理者パスワード修正、バックグラウンド管理などの機能を持つ⑤学校管理者：学部管理とユーザー情報の展示と管理を行うことができ、作成した情報をワンクリックで導出操作することができる、

（2）▲教師管理者：①「クラス情報を追加―クラス情報を生成―招待コードを追加―学生招待コードを生成」、招待コードを通じて登録した学生を自動的に対応するクラス内に割り当てることができ、クラス情報を修正し、期限切れの招待コードを更に新しく及び使用時間を設定することができる、

（3）▲プラットフォーム機能：①プラットフォーム上部ナビゲーションバー、ようこそログイン提示、ユーザー情報、日付、時間などを表示する、②システムリストは検索、並べ替え、分類などの機能をサポートし、並べ替えシステムは追加時間、並べ替え、分類並べ替えをサポートする、キーワードに基づいてシステム名、システム種別などを選別することができる、③システムは放送、公告、メッセージの提示などをサポートする、

（4）▲教材更新機能：①システムはソフトウェア更新機能を自動的に検出でき、シミュレーション管理プラットフォームに入ってから教材更新アイコンをクリックし、展示ポップリスト、ワンクリック或いは単一を選択して更新操作を行うことができる、

（5）▲製品情報展示機能：a.左側のリストのいずれかのシミュレーションシステム教材を選択し、右側に選択したシミュレーションシステム教材の紹介情報を展示し、名称、展示図及びシミュレーションシステム教材の説明情報を含む、b.シミュレーションシステムの教材のダウンロード機能を提供し、「入る」をクリックすると、対応するシミュレーションシステムの教材に入ることができる、c.シミュレーションシステムの教材の教育ビデオ展示機能を提供する：ソフトウェアの下に教材が関連した教育ビデオを展示することができ、ビデオ再生時にデフォルトの循環再生、再生/一時停止を制御することができ、同時に全画面視聴をサポートする、d.教材製品マニュアルの展示機能を提供する：教育ビデオの右側に当該教材が導入された関連製品マニュアルや設計図面などの電子文書情報を展示し、ローカルダウンロードをサポートし、いつでも開けて見ることができる、e.学生の考課状況の展示機能を提供する：製品マニュアルの下の区域に学生の当該システムにおける考課結果の統計を展示し、同時に学院、クラスなどの選別機能を提供する、f.考課詳細機能：全校のすべての学生の考課成績をまとめて調べ、図表などの形式を通じて各シミュレーション教材と学生の学習状況を評価することができる。

（6）▲ソフトウェアには実験原理、実験目的、実験ステップ、文字支援認識装置、シミュレーション実験などの機能があり、人物の360°ローミングの視点で各角度を見ることができる、学生は実験手順に従って試験を行い、システムはその場で採点して教師側にアップロードすることができる。学生の過去の試験成績及び3 Dシミュレーションソフトの使用状況を調べることができる、

（7）▲入札ファイルに上記ソフトウェアの各機能を提供するハイビジョンスクリーンショット、およびQRコード形式で上記「▲」のソフトウェア機能録画面を提供し、審査員が上記の各パラメータの内容を明確に見ることができ、3 Dプラットフォームとソフトウェアのシミュレーション機能を検証し、落札後に購入者は落札者にソフトウェアインストールパッケージを提供してパラメータのデモを行うことを要求する権利がある。

四・課題項目の完成が可能

下再生可能エネルギー発電用水素貯蔵システムの原理構成

下燃料電池制御システムの構成と制御

下ヒープIV分極特性曲線

下ヒープの電力特性曲線

下電解水素製造効率測定実験

下電解製水素流量計測制御実験

下ヒープ出力と排ガス分析実験

下固体水素貯蔵タンク/水素放出過程の温度、圧力、濃度発展曲線

下異なる水素貯蔵技術のシステム性能比較試験実験

下異なる水素貯蔵技術のシステム制御比較実験

下貯める/水素放出過程におけるPCM温度発展曲線

下固体水素貯蔵タンクの異なる熱管理方案の比較試験実験

下固体水素貯蔵タンク/水素放出制御システムの構成と制御

下固体水素貯蔵タンクと燃料電池との結合熱管理原理及び組成

下結合熱管理制御システムの構成と制御

下水素貯蔵システムの総合エネルギー管理設計原理及び組成

下水素貯蔵システムの総合エネルギー管理試験及び分析実験

下水素貯蔵システムのパラメータ測定と制御

下アナログ再生可能エネルギー発電の変動と制御

下ヒューマンインタフェースの設計と通信制御

シリーズ実験プラットフォームとモジュールの選択

一、一連の実験プラットフォーム

1.水素貯蔵エネルギーの新エネルギー発電実験プラットフォーム

（1）プラットフォーム装置

模擬発電システム、電解水製水素、燃料電池発電、固体水素貯蔵タンク（熱強化付き）、プレート式熱交換器、負荷、センサなど

（2）課題項目の完成可能

下再生可能エネルギー発電用水素貯蔵システムの原理構成

下燃料電池制御システムの構成と制御

下ヒープIV分極特性曲線

下ヒープの電力特性曲線

下電解水素製造効率測定実験

下電解製水素流量計測制御実験

下ヒープ出力と排ガス分析実験

下固体水素貯蔵タンク/水素放出過程の温度、圧力、濃度発展曲線

下固体水素貯蔵タンク/水素放出制御

下固体水素貯蔵タンクと燃料電池との結合熱管理原理及び組成

下結合熱管理制御システムの構成と制御

下水素貯蔵システムのパラメータ測定と制御

下アナログ再生可能エネルギー発電の変動と制御

下ヒューマンインタフェースの設計と通信制御

2.水素貯蔵エネルギー新エネルギー発電−PCM熱管理実験プラットフォーム

（1）プラットフォーム装置

模擬発電システム、電解水水素製造、燃料電池発電、固体水素貯蔵タンク（PCM熱管理、帯熱強化）、プレート式熱交換器、負荷、センサなど

（2）課題項目の完成可能

下再生可能エネルギー発電用水素貯蔵システムの原理構成

下燃料電池制御システムの構成と制御

下ヒープIV分極特性曲線

下ヒープの電力特性曲線

下電解水素製造効率測定実験

下電解製水素流量計測制御実験

下ヒープ出力と排ガス分析実験

下固体水素貯蔵タンク/水素放出過程の温度、圧力、濃度発展曲線

下貯める/水素放出過程におけるPCM温度発展曲線

下固体水素貯蔵タンクの異なる熱管理方案の比較試験実験

下固体水素貯蔵タンク/水素放出制御システムの構成と制御

下固体水素貯蔵タンクと燃料電池との結合熱管理原理及び組成

下結合熱管理制御システムの構成と制御

下水素貯蔵システムのパラメータ測定と制御

下アナログ再生可能エネルギー発電の変動と制御

下ヒューマンインタフェースの設計と通信制御

3.水素貯蔵エネルギー新エネルギー発電−熱強化比較実験プラットフォーム

（1）プラットフォーム装置

模擬発電システム、電解水製水素、燃料電池発電、固体水素貯蔵タンク（取り外し可能な伝熱構造付き）、プレート式熱交換器、負荷、センサなど

（2）課題項目の完成可能

下再生可能エネルギー発電用水素貯蔵システムの原理構成

下燃料電池制御システムの構成と制御

下ヒープIV分極特性曲線

下ヒープの電力特性曲線

下電解水素製造効率測定実験

下電解製水素流量計測制御実験

下ヒープ出力と排ガス分析実験

下固体水素貯蔵タンク/水素放出過程の温度、圧力、濃度発展曲線

下固体水素貯蔵タンクの熱強化設計比較試験実験

下固体水素貯蔵タンクの自然対流、強制対流熱交換対照試験実験

下固体水素貯蔵タンク/水素放出制御システムの構成と制御

下固体水素貯蔵タンクと燃料電池との結合熱管理原理及び組成

下結合熱管理制御システムの構成と制御

下水素貯蔵システムのパラメータ測定と制御

下アナログ再生可能エネルギー発電の変動と制御

下ヒューマンインタフェースの設計と通信制御

4.水素貯蔵エネルギー新エネルギー発電−水素貯蔵技術比較実験プラットフォーム

（1）プラットフォーム装置

模擬発電システム、電解水製水素、燃料電池発電、固体水素貯蔵タンク（熱強化付き）、気体水素貯蔵タンク、プレート式熱交換器、負荷、センサなど

（2）課題項目の完成可能

下再生可能エネルギー発電用水素貯蔵システムの原理構成

下燃料電池制御システムの構成と制御

下ヒープIV分極特性曲線

下ヒープの電力特性曲線

下電解水素製造効率測定実験

下電解製水素流量計測制御実験

下ヒープ出力と排ガス分析実験

下固体水素貯蔵タンク/水素放出過程の温度、圧力、濃度発展曲線

下異なる水素貯蔵技術のシステム性能比較試験実験

下異なる水素貯蔵技術のシステム制御比較実験

下固体水素貯蔵タンク/水素放出制御システムの構成と制御

下固体水素貯蔵タンクと燃料電池との結合熱管理原理及び組成

下結合熱管理制御システムの構成と制御

下水素貯蔵システムのパラメータ測定と制御

下アナログ再生可能エネルギー発電の変動と制御

下ヒューマンインタフェースの設計と通信制御

5.水素貯蔵エネルギー新エネルギー発電−冷房消込実験プラットフォーム

（1）プラットフォーム装置

模擬発電システム、電解水水素製造、燃料電池発電、固体水素貯蔵タンク（PCM熱管理、帯熱強化）、プレート式熱交換器、熱電冷凍、送風装置、負荷、総合エネルギー管理システム、センサなど

（2）課題項目の完成可能

下再生可能エネルギー発電用水素貯蔵システムの原理構成

下燃料電池制御システムの構成と制御

下ヒープIV分極特性曲線

下ヒープの電力特性曲線

下電解水素製造効率測定実験

下電解製水素流量計測制御実験

下ヒープ出力と排ガス分析実験

下固体水素貯蔵タンク/水素放出過程の温度、圧力、濃度発展曲線

下貯める/水素放出過程におけるPCM温度発展曲線

下固体水素貯蔵タンクの異なる熱管理方案の比較試験実験

下固体水素貯蔵タンク/水素放出制御システムの構成と制御

下固体水素貯蔵タンクと燃料電池との結合熱管理原理及び組成

下結合熱管理制御システムの構成と制御

下冷凍システム組成及び運転効率試験実験

下シミュレーション気候温度でのエネルギー貯蔵システムの運転実験

下模擬気候温度での冷房制御実験

下水素貯蔵システムのパラメータ測定と制御

下アナログ再生可能エネルギー発電の変動と制御

下ヒューマンインタフェースの設計と通信制御

6.水素貯蔵エネルギー新エネルギー発電−総合エネルギー管理実験プラットフォーム

（1）プラットフォーム装置

模擬発電システム、気候温度模擬装置、電解水製水素、燃料電池発電、固体水素貯蔵タンク（熱強化付き）、プレート式熱交換器、熱電冷凍/暖房、送風装置、総合エネルギー管理システム、負荷、センサ等

（2）課題項目の完成可能

下再生可能エネルギー発電用水素貯蔵システムの原理構成

下燃料電池制御システムの構成と制御

下ヒープIV分極特性曲線

下ヒープの電力特性曲線

下電解水素製造効率測定実験

下電解製水素流量計測制御実験

下ヒープ出力と排ガス分析実験

下固体水素貯蔵タンク/水素放出過程の温度、圧力、濃度発展曲線

下固体水素貯蔵タンクの熱強化設計比較試験実験

下固体水素貯蔵タンクの自然対流、強制対流熱交換対照試験実験

下固体水素貯蔵タンク/水素放出制御システムの構成と制御

下固体水素貯蔵タンクと燃料電池との結合熱管理原理及び組成

下結合熱管理制御システムの構成と制御

下れいきゃく/暖房システム組成及び運転効率試験実験

下シミュレーション気候温度でのエネルギー貯蔵システムの運転実験

下模擬気候温度での冷却/暖房制御実験

下水素貯蔵システムの総合エネルギー管理設計原理及び組成

下水素貯蔵システムの総合エネルギー管理試験及び分析実験

下水素貯蔵システムのパラメータ測定と制御

下アナログ再生可能エネルギー発電の変動と制御

下ヒューマンインタフェースの設計と通信制御

二、シリーズ実験プラットフォームはモジュールを選択することができる

下アナログ発電システム

下ひかりシミュレーション-PV発電モジュール

下気候温度シミュレーションモジュール

下PCM熱管理モジュール

下タンク熱強化試験モジュール

下水素貯蔵技術比較モジュール

下水素貯蔵タンク-燃料電池結合熱管理モジュール

下制御ポリシー制御モジュール

下れいきゃく/暖房負荷モジュール

下統合エネルギー管理モジュール