多能互補與綠色儲能協同實驗系統

多能互補與綠色儲能協同實驗系統是一套集成太陽能、風能、氫能、儲能技術及智能控制的綜合性實驗平臺，涵蓋可編程太陽能輸入裝置、中低溫太陽能集熱裝置、光伏光熱一體裝置、高溫太陽能集熱裝置、朗肯循環實驗裝置、風力發電實驗單元、電熱轉換系統、相變儲能實驗系統、電解氫燃料電池實驗裝置、液流電池組件測試實驗裝置、抽水儲能演示實驗裝置、碳中和綜合能源控制系統等多個模塊。

系統通過多能源協同運行與智能管理，實現新能源發電、能量轉換、儲能調度等全流程實驗研究，同時融合 AI 數據分析與智慧教學功能，為新能源與儲能領域的科研、教學提供支持。

一、產品特點：

1．模塊化設計，靈活組合：各單元采用小型化模塊化設計，可單獨運行或多模塊協同工作，支持根據實驗需求切換單一供熱/供電模式或多源組合模式，適配不同研究場景。

2．智能數據采集與分析：配備集中采集控制模塊，實時監測溫度、壓力、流量、功率等關鍵參數，結合AI算法深度分析設備運行狀態，實現能效優化與故障預警。

3．高安全性與可靠性：各設備具備過壓、過流、短路、過熱等多重保護功能，核心部件采用耐腐、耐高溫材料（如鈦合金、PVC、304不銹鋼），確保長期穩定運行。

4．數據開放與多學科適配：支持用戶自定義實驗參數與數據模型，可滿足新能源發電、儲能技術、熱力學、電氣工程等多學科交叉研究，數據可導出并支持二次分析。

5．深度融合智慧教學：集成AI驅動的智慧課程平臺，實現實驗教學與理論知識結合，支持個性化課程管理、AI問答、在線考核等功能，提升教學效率。

二、實驗功能：

1．新能源發電實驗研究

①　太陽能利用：通過可編程太陽能輸入裝置、中低溫 / 高溫 / 光伏光熱一體太陽能集熱裝置，研究光照強度、角度對光伏功率、光熱集熱效率的影響，對比不同集熱形式的性能差異。

②　風力發電：利用風力發電實驗單元，模擬不同風速、風向，分析水平軸 / 垂直軸風力發電機的功率特性、變槳控制策略及轉速與功率的關聯規律。

③　氫能技術：通過電解氫燃料電池實驗裝置，探究制氫壓力、流量與能耗的關系，以及燃料電池在不同負載下的發電效率與壽命衰減規律。

2．儲能技術實驗研究

①　電化學儲能：通過液流電池組件測試實驗裝置，研究充放電特性、電解液濃度對性能的影響，分析電池荷電狀態（SOC）與健康狀態（SOH）。

②　物理儲能：利用相變儲能實驗系統、抽水儲能演示實驗裝置，研究相變材料充放熱速率、抽水 - 發電能量轉換效率，對比不同儲能形式的響應速度與容量特性。

③　混合儲能：模擬 “光伏 + 儲能"“風電 + 儲能" 等系統，分析多能源互補運行時的儲能調度策略，優化峰谷用電管理。

3．能源耦合與系統優化

①　多能互補運行：研究太陽能與熱泵、風能與氫能等系統的耦合機制，分析不同環境溫度下的高效供暖/供電模式，評估綜合能效與經濟性。

②　智能調度控制：通過綜合儲能管理系統，實現多能源輸入與負載需求的動態匹配，優化能量分配策略，提升系統穩定性與能源利用率。

4．智慧教學與實驗支持

①　實驗數據可視化：實時顯示參數曲線、數據報表，支持數據導出與二次分析，助力實驗結果驗證與規律總結。

②　虛擬仿真訓練：結合AI模擬技術，在虛擬環境中模擬設備故障、參數波動等場景，降低實體設備損耗，提升實驗安全性。

③　個性化課程管理：教師可創建課程、發布作業、組織在線考核，通過AI問答工具解答學生疑問，實現理論與實踐結合的教學模式。