Metode baru untuk membangun microgrid berdasarkan matahari, hidrogen
Penggunaan sel bahan bakar membran elektrolit polimer sebagai pembangkit listrik cadangan di microgrid surya dapat menurunkan biaya dan meningkatkan efisiensi, menurut kelompok peneliti internasional. Mereka telah mengusulkan sistem manajemen energi baru yang ideal untuk mikrogrid surya-hidrogen hibrida di lokasi terpencil.
Gambar: SMA
Bagikan
Tim peneliti internasional telah mengembangkan strategi manajemen energi baru untuk membantu mengelola kelebihan pasokan di microgrid surya jarak jauh yang mengandalkan sel bahan bakar hidrogen untuk pembangkit listrik cadangan.
Mereka mendemonstrasikan model tersebut melalui software Transient System Simulation Program (TRNSYS) pada sistem PV yang dihubungkan dengan sel bahan bakar polymer electrolyte membrane (PEM). Ini menyediakan listrik ke sistem ketika daya beban melebihi daya yang dihasilkan oleh pembangkit listrik PV. Panel surya 21,4 kW memiliki hasil daya tahunan sebesar 127,3 kW h / m2 dalam kondisi standar.
“Total luas PLTS sekitar 205,3 m2, dan model PV 100 Wp dan 1 m2daerah yang dipilih, ”kata para akademisi. “Pelacakan titik daya maksimum (MPPT) diterapkan pada susunan PV untuk memanen daya PV maksimum.”
Electrolyzer dirancang dengan kapasitas 5 kW, yang akan cukup untuk menyerap listrik yang dihasilkan oleh pembangkit tenaga surya dan menghasilkan hidrogen untuk sel bahan bakar pada saat daya PV terputus-putus, kata kelompok peneliti tersebut.
Efisiensi elektroliser dalam model ini adalah 90%, jelas mereka. "Tegangan satu sel adalah 1,64 V untuk tegangan tumpukan 220 V, yang membutuhkan total 134 sel."
Konten populer
Kombinasi ini mampu menghasilkan hidrogen pada tujuh batang dan dengan kepadatan tinggi. Tangki hidrogen berukuran 22 meter kubik untuk menyimpan semua produksi hidrogen pada 150 bar. Ukuran sel bahan bakar pada tingkat daya beban puncak 3 kW untuk beban pada puncak.
Para peneliti melakukan simulasi pada sistem di Beijing selama 12 bulan. Proyek mereka menunjukkan bahwa sel bahan bakar beroperasi dengan kapasitas penuh antara Maret dan September, ketika sistem PV memiliki produksi energi yang lebih tinggi. Para akademisi mengatakan konfigurasi dan ukuran sistem yang diusulkan memastikan bahwa jumlah tahunan hidrogen yang dikonsumsi akan sama dengan jumlah tahunan yang diproduksi.
“Hasilnya memverifikasi bahwa sistem berukuran benar,” kata para peneliti. “Efisiensi sistem secara keseluruhan diperkirakan menjadi 47,9%, lebih tinggi dari yang diperoleh dalam penelitian sebelumnya dengan konfigurasi yang sama.”
Mereka menggambarkan sistem manajemen energi di "Sistem hibrid berbasis sel bahan bakar hidrogen terintegrasi fotovoltaik yang efisien: Manajemen energi dan konfigurasi optimal, ”Yang baru-baru ini diterbitkan di Jurnal Energi Berkelanjutan.
Waktu posting: Jan-12-2021