Ny metode til opbygning af mikrogitter baseret på sol, brint
Brugen af brændselsceller af polymerelektrolytmembran som backup-energiproduktion i solmikronetværk kunne ifølge en international gruppe forskere sænke omkostningerne og forbedre effektiviteten. De har foreslået et nyt energistyringssystem, der kan være ideelt til hybrid sol-brint-mikronet på fjerntliggende steder.
Billede: SMA
Del
Et internationalt forskerhold har udviklet en ny energistyringsstrategi til at hjælpe med at styre overforsyning i fjerntliggende solmikronetværk, der er afhængige af brintceller til backupgenerering.
De demonstrerede modellen gennem Transient System simulation program (TRNSYS) software på et PV-system, der var knyttet til en polymer elektrolytmembran (PEM) brændselscelle. Det leverer elektricitet til systemet, når belastningen overstiger den kraft, der genereres af solcelleanlægget. Solpanelet på 21,4 kW har et årligt effektydelse på 127,3 kW h / m2 under standardforhold.
”Det samlede areal af solcelleanlægget er ca. 205,3 m2 og solcellemodellen på 100 Wp og en 1 m2område er valgt, ”sagde akademikerne. "Den maksimale sporing af effektpunkt (MPPT) anvendes på PV-arrayet for at høste den maksimale PV-effekt."
Elektrolysatoren blev designet med en kapacitet på 5 kW, hvilket ville være nok til at absorbere elektricitet genereret af solcelleanlægget og producere brint til brændselscellen i perioder med intermitterende solcelleanlæg, sagde forskergruppen.
”” Elektrolysereffektiviteten i denne model var 90%, ”forklarede de. "Spændingen i en enkelt celle var 1,64 V for 220 V stakspændingen, hvilket kræver i alt 134 celler."
Populært indhold
Denne kombination er i stand til at producere brint i syv barer og med høj densitet. Brintanken blev dimensioneret til 22 kubikmeter for at opbevare al brintproduktion på 150 bar. Brændselscellen blev dimensioneret til den maksimale belastningseffekt på 3 kW for belastninger på toppen.
Forskerne gennemførte simuleringerne på et system i Beijing over en periode på 12 måneder. Deres projekt viste, at brændselscellen fungerede med fuld kapacitet mellem marts og september, da solcelleanlægget havde højere energiproduktion. Akademikerne sagde, at den foreslåede systemkonfiguration og dimensionering sikrede, at den årlige mængde brint, der blev forbrugt, ville være den samme som den årlige mængde, der blev produceret.
”Resultaterne bekræfter, at systemet var dimensioneret korrekt,” sagde forskerne. “Den samlede systemeffektivitet blev anslået til at være 47,9%, hvilket var højere end opnået i tidligere undersøgelser med samme konfiguration.”
De beskrev energistyringssystemet i “Effektiv solcelle-integreret hybridbrændselscellebaseret hybridsystem: Energistyring og optimal konfiguration, ”Som for nylig blev offentliggjort i Tidsskrift for bæredygtig energi.
Indlægstid: Jan-12-2021