StarSim IEH Lib 赋能综合能源与绿氢研究

• 支持电、热、冷、气、氢多能流耦合仿真：可模拟从可再生能源发电、电解制氢、储氢到合成氨/甲醇的全链条能量转换过程，实现多时间尺度、多物理场的协同分析；

• 模块化架构与标准化接口：模型即拖即用，支持快速搭建综合能源系统与绿氢微电网，灵活验证能量管理策略、多能调度算法等方案；

• HIL支持直连控制器：兼容硬件在环（HIL）测试环境，可直接对接PCS、BMS、EMS、电解槽控制器、燃料电池控制器等实际设备，加速实验室成果向工程应用的转化。

综合能源模型库：电、热、冷、气多能协同

 01 吸收式制冷机 

利用热能驱动的制冷设备，可充分利用工业余热、太阳能热等低品位热能实现制冷输出。模型精确模拟吸收循环的热力学特性与变工况响应，为余热回收与冷热联供系统设计提供仿真支撑。

02 冷水机组与热泵

集成冷水机组、冷却塔、水侧经济器、冷却盘管及数据中心热模型，实现从制冷循环到末端负荷的全链路动态耦合仿真；热泵模型支持热泵循环、散热器换热、房间热平衡三模块联立求解，覆盖制冷剂-水侧-空气侧完整传热路径。

03 分层水箱

作为蓄热系统的核心设备，分层水箱模型精确模拟不同温度层的水温分布、蓄放热动态过程及热损失特性，为储热系统容量设计与控制策略提供精细化数据支撑。

04 燃气轮机与余热锅炉

燃气轮机模型涵盖燃机启动、并网、负荷跟踪等全工况动态响应；余热锅炉模型与燃气轮机联动，精确模拟烟气余热回收过程中的热交换与蒸汽产生动态，支撑燃气-蒸汽联合循环的仿真验证。

05 电锅炉与燃气锅炉

电锅炉模型以电加热元件为核心，将电能直接转化为水侧热量，电锅炉效率参数独立可调，适用于可再生能源消纳与电-热耦合场景；燃气锅炉模型以燃气燃烧化学热为驱动，耦合锅炉效率与燃料热值，将燃料能转化为水侧有效热量，物理过程清晰，适用于天然气供暖与多能互补场景。

绿氢模型库：绿氢-绿氨-绿醇全链路

01 PEM燃料电池

基于能斯特方程、Tafel动力学和欧姆定律建立零维集总参数电压模型，精准刻画从单池到电堆的极化特性；可嵌入风光-氢-电-热多能互补系统，支持长时间尺度运行模拟与控制策略开发。

02 储氢罐

储氢罐模型以氢气质量为核心状态变量，精确追踪储氢量瞬态变化，适用于长时间尺度系统仿真，为氢储能系统的容量配置与运行调度提供强力依据。

03 ALK电解槽

作为目前最成熟、应用最广的大规模电解制氢技术，ALK电解槽模型精确模拟碱性电解液循环、气液两相流动、电极极化特性及温度-压力耦合效应。模型可反映电流密度-电压特性、产氢速率动态响应及系统效率随工况变化规律，尤其适用于大规模风光制氢项目的稳态与准动态仿真。

04 PEM电解槽

作为绿氢制备的核心环节，PEM电解槽模型精确模拟电化学反应动力学、膜电极极化特性及热-质传递过程，为制氢系统优化与控制策略验证提供精确仿真基础。

05 合成甲醇系统

严格参照Aspen甲醇合成工艺流程构建：原料混合 → 多级压缩 → 加热 → 固定床反应 → 冷却 → 气液分离 → 精馏提纯，完整再现工业甲醇生产主路，为绿氢-绿色甲醇一体化项目的工艺优化与控制策略验证提供支撑。

06  合成氨系统 

合成氨模型基于Aspen哈伯–博世工艺流程构建，精确模拟压缩—反应—冷却—分离—循环回路，为绿氢-绿氨耦合系统的工艺设计与能效优化提供仿真工具。