Nová metoda budování mikrosítí na základě solární energie a vodíku
Použití palivových článků s polymerovou elektrolytickou membránou jako záložní energie v solárních mikrosítích by mohlo snížit náklady a zlepšit účinnost, tvrdí mezinárodní skupina vědců. Navrhli nový systém hospodaření s energií, který by mohl být ideální pro hybridní solární vodíkové mikrosítě ve vzdálených lokalitách.
Obrázek: SMA
Podíl
Mezinárodní výzkumný tým vyvinul novou strategii pro správu energie, která má pomoci zvládnout nadbytečnou zásobu ve vzdálených solárních mikroskupinách, které se při výrobě záložní energie spoléhají na vodíkové palivové články.
Model předvedli pomocí softwaru TRNSYS (Simulation Program Transient System) na FV systému, který byl spojen s palivovým článkem s membránou polymerní elektrolytové membrány (PEM). Poskytuje elektřinu do systému, když výkon zátěže překročí výkon generovaný FV systémem. Solární pole 21,4 kW má za standardních podmínek roční energetický výnos 127,3 kW h / m2.
„Celková plocha FVE je přibližně 205,3 m2 a FV model 100 Wp a 1 m2oblast je vybrána, “uvedli akademici. "Sledování bodu maximálního výkonu (MPPT) se aplikuje na FV generátor pro získání maximálního FV výkonu."
Elektrolyzér byl navržen s výkonem 5 kW, což by stačilo na absorbování elektřiny generované solární elektrárnou a výrobu vodíku pro palivový článek v době přerušovaného FV výkonu, uvedla výzkumná skupina.
„„ Účinnost elektrolyzéru v tomto modelu byla 90%, “vysvětlili. "Napětí jednoho článku bylo 1,64 V pro napětí 220 V v zásobníku, což vyžaduje celkem 134 článků."
Populární obsah
Tato kombinace je schopna produkovat vodík při sedmi barech as vysokou hustotou. Vodíková nádrž byla dimenzována na 22 kubických metrů, aby byla veškerá produkce vodíku uložena na 150 barů. Palivový článek byl dimenzován na výkon při špičkovém zatížení 3 kW pro špičkové zatížení.
Vědci provedli simulace na systému v Pekingu po dobu 12 měsíců. Jejich projekt ukázal, že palivový článek pracoval na plný výkon mezi březnem a zářím, kdy FV systém měl vyšší produkci energie. Akademici uvedli, že navrhovaná konfigurace a dimenzování systému zajišťují, že roční množství spotřebovaného vodíku bude stejné jako roční množství, které se vyrobí.
"Výsledky ověřují, že systém měl správnou velikost," uvedli vědci. "Celková účinnost systému byla odhadnuta na 47,9%, což bylo vyšší než v předchozích studiích se stejnou konfigurací."
Popsali systém řízení energie v „Efektivní hybridní systém na bázi vodíkových palivových článků integrovaný do fotovoltaiky: správa energie a optimální konfigurace, “Který byl nedávno publikován v Journal of Sustainable Energy.
Čas zveřejnění: 12. 12. 2021