Nova metoda za izgradnju mikro mreža na bazi sunčeve energije, vodonika
Upotreba polimernih elektrolitskih membranskih gorivnih ćelija kao rezervne energije u solarnim mikro mrežama mogla bi smanjiti troškove i poboljšati efikasnost, prema međunarodnoj grupi istraživača. Predložili su novi sistem upravljanja energijom koji bi mogao biti idealan za hibridne solarno-vodonične mikro mreže na udaljenim lokacijama.
Slika: SMA
Podijeli
Međunarodni istraživački tim razvio je novu strategiju upravljanja energijom kako bi pomogao u upravljanju prekomjernom opskrbom u udaljenim solarnim mikro mrežama koje se oslanjaju na vodonične ćelije za rezervno stvaranje električne energije.
Demonstrirali su model kroz program za simulaciju privremenog sistema (TRNSYS) na PV sistemu koji je povezan sa gorivom ćelijom polimerne elektrolitske membrane (PEM). Sistem daje električnu energiju kada snaga opterećenja premaši snagu koju generira PV postrojenje. Solarni niz snage 21,4 kW ima godišnji prinos energije od 127,3 kW h / m2 pod standardnim uvjetima.
“Ukupna površina PV elektrane je približno 205,3 m2, a model PV od 100 Wp i 1 m2odabrano je područje “, rekli su akademici. „Praćenje tačke maksimalne snage (MPPT) primjenjuje se na PV nizu kako bi se dobila maksimalna PV snaga.“
Elektrolizator je dizajniran s kapacitetom od 5 kW, što bi bilo dovoljno za apsorpciju električne energije koju generira solarna elektrana i proizvodnju vodika za gorivu ćeliju u trenucima isprekidane PV snage, rekli su iz istraživačke grupe.
'”Efikasnost elektrolizera u ovom modelu bila je 90%,” objasnili su. "Napon jedne ćelije bio je 1,64 V za napon od 220 V, što zahtijeva ukupno 134 ćelije."
Popularni sadržaj
Ova kombinacija je sposobna da proizvodi vodonik na sedam bara i sa velikom gustinom. Spremnik za vodonik bio je veličine 22 kubika za skladištenje sve proizvodnje vodika na 150 bara. Gorivna ćelija je dimenzionirana pri maksimalnoj brzini opterećenja od 3 kW za vršna opterećenja.
Istraživači su proveli simulacije na sistemu u Pekingu tokom perioda od 12 mjeseci. Njihov projekt pokazao je da gorivna ćelija radi punim kapacitetom između marta i septembra, kada je PV sistem imao veću proizvodnju energije. Akademici su rekli da predložena konfiguracija i dimenzioniranje sistema osiguravaju da će godišnja potrošena količina vodika biti jednaka godišnjoj količini proizvedenog.
"Rezultati potvrđuju da je sistem pravilno dimenzioniran", rekli su istraživači. "Ukupna efikasnost sistema procijenjena je na 47,9%, što je više od one dobivene u prethodnim studijama s istom konfiguracijom."
Sistem upravljanja energijom opisali su u „Učinkovit hibridni sistem zasnovan na fotonaponskim sistemima zasnovan na vodoničnim gorivim ćelijama: Upravljanje energijom i optimalna konfiguracija, “Koja je nedavno objavljena u Časopis za održivu energiju.
Vrijeme objavljivanja: Jan-12-2021