風力および太陽光と連携した水電解による水素製造・貯蔵技術は、再生可能エネルギーと水素エネルギーの融合において重要な経路であり、エネルギー転換において大きな可能性を示しています。しかし、大規模系統接続型水素製造基地においては、出力配分の不均一性という問題や、アルカリ性およびプロトン交換膜電解槽の応答特性の違いが十分に考慮されていません。これに基づき、風力・太陽光水素製造混合電解槽の二層配列最適化制御戦略を提案します。まずシステムの純利益最大化を目標に、多時間スケールの最適化戦略で風光水素製造システムの出力配分を行い、次にアルカリ性およびプロトン交換膜電解槽各ユニットの水素製造効率および動的応答特性の違いを考慮して、単一アルカリ性・プロトン交換膜混合電解槽クラスタの配分と最適制御を行います。結果は、二層最適化戦略に基づき、系統接続型風光水素貯蔵システムの新エネルギー系統供給電力量と発電量の比率が設定値40％に極めて近く、二層戦略最適化後の総棄電率は1.89％であり、系統の風力および太陽光棄電率を大幅に低減し、アルカリ性およびプロトン交換膜電解槽の運転特性を十分に活用し、変動性再生可能エネルギーを十分に利用して水素製造システムの安定性と安全性を向上させました。

混合電解槽;最適化制御;運転特性;出力配分