Novo método para construír microrredes a base de hidróxeno solar
O uso de células de combustible de membrana de electrolito de polímero como xeración de enerxía de respaldo en microrredes solares podería reducir os custos e mellorar a eficiencia, segundo un grupo internacional de investigadores. Propuxeron un novo sistema de xestión da enerxía que podería ser ideal para as microrredes híbridas solar-hidróxeno en lugares remotos.
Imaxe: SMA
Compartir
Un equipo internacional de investigación desenvolveu unha nova estratexia de xestión da enerxía para axudar a xestionar o exceso de oferta en microrredes solares remotas que dependen de pilas de combustible de hidróxeno para a xeración de enerxía secundaria.
Demostraron o modelo a través do programa do programa de simulación do sistema transitorio (TRNSYS) nun sistema fotovoltaico que estaba ligado a unha pila de combustible de membrana de electrólito de polímero (PEM). Proporciona electricidade ao sistema cando a potencia de carga supera a potencia xerada pola planta fotovoltaica. O sistema solar de 21,4 kW ten un rendemento anual de enerxía de 127,3 kW h / m2 en condicións estándar.
“A superficie total da central fotovoltaica é de aproximadamente 205,3 m2 e o modelo fotovoltaico de 100 Wp e 1 m2escóllese a zona ", dixeron os académicos. "O seguimento do punto de potencia máxima (MPPT) aplícase á matriz fotovoltaica para aproveitar a máxima potencia fotovoltaica."
O electrolizador foi deseñado cunha capacidade de 5 kW, que sería suficiente para absorber a electricidade xerada pola planta solar e producir hidróxeno para a pila de combustible en momentos de enerxía fotovoltaica intermitente, dixo o grupo de investigación.
"A eficiencia do electrolizador neste modelo foi do 90%", explicaron. "A tensión dunha soa cela foi de 1,64 V para a tensión de pila de 220 V, que require un total de 134 celas."
Contido popular
Esta combinación é capaz de producir hidróxeno a sete barras e con alta densidade. O tanque de hidróxeno foi dimensionado a 22 metros cúbicos para almacenar toda a produción de hidróxeno a 150 bares. A pila de combustible foi dimensionada á taxa de potencia máxima de carga de 3 kW para cargas máximas.
Os investigadores realizaron as simulacións nun sistema en Pequín durante un período de 12 meses. O seu proxecto demostrou que a pila de combustible funcionaba a plena capacidade entre marzo e setembro, cando o sistema fotovoltaico tiña maior produción de enerxía. Os académicos dixeron que a configuración e o tamaño do sistema proposto garantían que a cantidade anual de hidróxeno que se consumise sería a mesma que a cantidade anual que se producía.
"Os resultados verifican que o sistema se dimensionou correctamente", dixeron os investigadores. "A eficiencia global do sistema estimouse nun 47,9%, o que foi superior á obtida en estudos anteriores coa mesma configuración".
Describiron o sistema de xestión da enerxía en "Sistema híbrido baseado en células de combustible de hidróxeno integradas en fotovoltaicas eficientes: xestión da enerxía e configuración óptima", Que foi publicado recentemente no Journal of Sustainable Energy.
Tempo de publicación: 12 de xaneiro de 2121