Nova metoda za izgradnju mikro mreža na bazi sunčeve energije, vodika
Korištenje polimernih elektrolitskih membranskih gorivnih ćelija kao rezervnog stvaranja energije u solarnim mikro mrežama moglo bi smanjiti troškove i poboljšati učinkovitost, prema međunarodnoj skupini istraživača. Predložili su novi sustav upravljanja energijom koji bi mogao biti idealan za hibridne solarno-vodikove mikro mreže u udaljenim mjestima.
Slika: SMA
Udio
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 vodikove gorivne ćelije za rezervno stvaranje električne energije.
Model su demonstrirali kroz softver za simulaciju prijelaznog sustava (TRNSYS) na PV sustavu koji je povezan s gorivom ćelijom polimerne membrane elektrolita (PEM). Opskrbljuje sustav električnom energijom 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 u standardnim uvjetima.
“Ukupna površina PV elektrane je približno 205,3 m2, a model PV od 100 Wp i 1 m2odabrano područje ", rekli su akademici. "Praćenje točke maksimalne snage (MPPT) primjenjuje se na PV nizu za prikupljanje maksimalne PV snage."
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 skupine.
'"Učinkovitost elektrolizera u ovom modelu bila je 90%", objasnili su. "Napon pojedine ćelije bio je 1,64 V za napon 220 V u nizu, što zahtijeva ukupno 134 ćelije."
Popularni sadržaj
Ova kombinacija može proizvesti vodik na sedam bara i velike gustoće. Spremnik za vodik bio je velik 22 kubika za pohranu sve proizvodnje vodika u 150 bara. Gorivna ćelija je dimenzionirana pri maksimalnoj brzini snage od 3 kW za vršna opterećenja.
Istraživači su proveli simulacije na sustavu u Pekingu tijekom 12 mjeseci. Njihov projekt pokazao je da je gorivna ćelija radila punim kapacitetom između ožujka i rujna, kada je PV sustav imao veću proizvodnju energije. Akademici su rekli da predložena konfiguracija i dimenzioniranje sustava osiguravaju da godišnja potrošena količina vodika bude jednaka godišnjoj količini proizvedenog.
"Rezultati potvrđuju da je sustav pravilno dimenzioniran", rekli su istraživači. "Ukupna učinkovitost sustava procijenjena je na 47,9%, što je više od one dobivene u prethodnim studijama s istom konfiguracijom."
Oni su opisali sustav upravljanja energijom u „Učinkovit hibridni sustav zasnovan na vodikovim gorivnim ćelijama integriran u fotonaponski sustav: upravljanje energijom i optimalna konfiguracija, "Koja je nedavno objavljena u Časopis za održivu energiju.
Vrijeme objavljivanja: siječanj-12-2021