Nou mètode per construir microreixetes basades en hidrogen solar
Segons un grup internacional d’investigadors, l’ús de cèl·lules de combustible de membrana d’electròlits de polímer com a generació d’energia de seguretat a les xarxes solars podria reduir els costos i millorar l’eficiència. Han proposat un nou sistema de gestió de l’energia que podria ser ideal per a microreixides híbrides solar-hidrogen en llocs remots.
Imatge: SMA
Compartir
Un equip internacional d’investigació ha desenvolupat una nova estratègia de gestió de l’energia per ajudar a gestionar l’excés d’oferta en microreixetes solars remotes que depenen de piles de combustible d’hidrogen per a la generació d’energia de seguretat.
Van demostrar el model a través del programa de simulació del sistema transitori (TRNSYS) en un sistema fotovoltaic que estava vinculat a una pila de combustible de membrana electrolítica de polímer (PEM). Proporciona electricitat al sistema quan la potència de càrrega supera la potència generada per la central fotovoltaica. El sistema solar de 21,4 kW té un rendiment anual de 127,3 kW h / m2 en condicions estàndard.
“La superfície total de la central fotovoltaica és d'aproximadament 205,3 m2, i el model fotovoltaic de 100 Wp i 1 m2es tria l’àrea ”, van dir els acadèmics. "El seguiment del punt de potència màxima (MPPT) s'aplica a la matriu fotovoltaica per obtenir la màxima potència fotovoltaica."
L’electrolitzador es va dissenyar amb una capacitat de 5 kW, que seria suficient per absorbir l’electricitat generada per la planta solar i produir hidrogen per a la pila de combustible en moments d’energia fotovoltaica intermitent, va dir el grup de recerca.
"" L'eficiència de l'electrolitzador en aquest model va ser del 90% ", van explicar. "El voltatge d'una sola cel·la era d'1,64 V per al voltatge de pila de 220 V, que requereix un total de 134 cel·les".
Contingut popular
Aquesta combinació és capaç de produir hidrogen a set barres i amb alta densitat. El tanc d’hidrogen tenia una mida de 22 metres cúbics per emmagatzemar tota la producció d’hidrogen a 150 bars. La pila de combustible es va dimensionar a la velocitat de càrrega màxima de 3 kW per a càrregues màximes.
Els investigadors van realitzar les simulacions en un sistema a Pequín durant un període de 12 mesos. El seu projecte va demostrar que la pila de combustible funcionava a ple rendiment entre març i setembre, quan el sistema fotovoltaic tenia una producció d'energia més alta. Els acadèmics van dir que la configuració i la mida del sistema proposades asseguraven que la quantitat anual d'hidrogen que es consumia seria la mateixa que la quantitat anual que es produïa.
"Els resultats comproven que el sistema s'ha dimensionat correctament", van dir els investigadors. "L'eficiència global del sistema es va estimar en un 47,9%, que va ser superior a l'obtinguda en estudis anteriors amb la mateixa configuració".
Van descriure el sistema de gestió energètica a “Sistema híbrid basat en piles de combustible d’hidrogen integrat amb fotovoltaica eficient: gestió de l’energia i configuració òptima", Que es va publicar recentment al Journal of Sustainable Energy.
Hora de publicació: 12-gen.2021