Нов метод за изграждане на микрорешетки, базирани на слънчева енергия, водород
Използването на полимерни електролитни мембранни горивни клетки като резервно производство на енергия в слънчевите микрорешетки може да намали разходите и да подобри ефективността, според международна група изследователи. Те предложиха нова система за управление на енергията, която би могла да бъде идеална за хибридни слънчево-водородни микрорешетки в отдалечени места.
Изображение: SMA
Дял
Международен изследователски екип разработи нова стратегия за управление на енергията, за да помогне за управлението на свръхпредлагането в отдалечени слънчеви микрорешетки, които разчитат на водородни горивни клетки за резервно производство на енергия.
Те демонстрираха модела чрез програмата за симулация на преходна система (TRNSYS) върху PV система, която беше свързана с горивна клетка от полимерна електролитна мембрана (PEM). Той осигурява електричество на системата, когато мощността на товара надвишава мощността, генерирана от фотоволтаичната централа. Слънчевата решетка от 21,4 kW има годишен добив от 127,3 kW h / m2 при стандартни условия.
„Общата площ на фотоволтаичната централа е приблизително 205,3 м2, а фотоволтаичният модел от 100 Wp и 1 m2област е избрана “, казаха академиците. „Проследяването на точката на максимална мощност (MPPT) се прилага към PV масива за събиране на максималната PV мощност.“
Електролизаторът е проектиран с капацитет от 5 kW, което би било достатъчно, за да абсорбира електричеството, генерирано от слънчевата централа, и да произвежда водород за горивната клетка по време на периодична PV мощност, каза изследователската група.
„Ефективността на електролизера в този модел е 90%“, обясниха те. „Напрежението на една клетка е 1,64 V за 220 V напрежение на стека, което изисква общо 134 клетки.“
Популярно съдържание
Тази комбинация е в състояние да произвежда водород при седем бара и с висока плътност. Резервоарът за водород беше с размер 22 кубични метра, за да съхранява цялото производство на водород при 150 бара. Горивната клетка е оразмерена при максимална мощност на натоварване от 3 kW за максимални натоварвания.
Изследователите проведоха симулациите на система в Пекин за период от 12 месеца. Техният проект показа, че горивната клетка работи с пълен капацитет между март и септември, когато фотоволтаичната система има по-високо производство на енергия. Академиците казаха, че предложената конфигурация на системата и оразмеряването гарантира, че годишното количество консумиран водород ще бъде същото като годишното количество, което е произведено.
„Резултатите потвърждават, че системата е оразмерена правилно“, казаха изследователите. „Общата ефективност на системата се изчислява на 47,9%, което е по-високо от полученото в предишни проучвания със същата конфигурация.“
Те описаха системата за управление на енергията в „Ефективна фотоволтаична интегрирана хибридна система, базирана на водородни горивни клетки: Управление на енергията и оптимална конфигурация, ”, Който наскоро беше публикуван в Вестник за устойчива енергия.
Време за публикуване: януари-12-2021