태양 광, 수소 기반 마이크로 그리드 구축을위한 새로운 방법

태양 광, 수소 기반 마이크로 그리드 구축을위한 새로운 방법

태양 광 마이크로 그리드에서 백업 발전으로 고분자 전해질 막 연료 전지를 사용하면 비용이 절감되고 효율성이 향상 될 수 있다고 국제 연구원 그룹이 밝혔다. 그들은 원격지의 하이브리드 태양열 수소 마이크로 그리드에 이상적인 새로운 에너지 관리 시스템을 제안했습니다.

이미지 : SMA

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한 국제 연구팀은 백업 발전을 위해 수소 연료 전지에 의존하는 원격 태양 광 마이크로 그리드의 과잉 공급을 관리하는 데 도움이되는 새로운 에너지 관리 전략을 개발했습니다.

그들은 고분자 전해질 막 (PEM) 연료 전지에 연결된 PV 시스템에서 과도 시스템 시뮬레이션 프로그램 (TRNSYS) 소프트웨어를 통해 모델을 시연했습니다. 부하 전력이 PV 시스템에서 생성 된 전력을 초과 할 때 시스템에 전기를 공급합니다. 21.4kW 태양 광 어레이는 표준 조건에서 연간 127.3kW h / m2의 전력 생산량을 제공합니다.

“태양 광 발전소의 총 면적은 약 205.3m2이고 PV 모델은 100Wp 및 1m입니다.2지역이 선택되었습니다.”라고 학자들은 말했다. "최대 전력 지점 추적 (MPPT)은 최대 PV 전력을 수확하기 위해 PV 어레이에 적용됩니다."

전해조는 5kW 용량으로 설계되었는데, 이는 태양 광 발전소에서 생성 된 전기를 흡수하고 간헐적 인 PV 전력에서 연료 전지용 수소를 생산하기에 충분할 것이라고 연구 그룹은 밝혔다.

“이 모델의 전해조 효율은 90 %였습니다.”라고 그들은 설명했습니다. "단일 셀의 전압은 220V 스택 전압에 대해 1.64V였으며 총 134 개의 셀이 필요합니다."

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이 조합은 7 개의 바에서 고밀도로 수소를 생산할 수 있습니다. 수소 탱크는 모든 수소 생산량을 150 바에 저장할 수 있도록 22 입방 미터 크기였습니다. 연료 전지의 크기는 최대 부하에 대해 3kW의 최대 부하 전력 속도로 조정되었습니다.

연구원들은 12 개월에 걸쳐 베이징의 한 시스템에서 시뮬레이션을 수행했습니다. 그들의 프로젝트는 PV 시스템이 더 많은 에너지를 생산하는 3 월과 9 월 사이에 연료 전지가 최대 용량으로 작동하는 것으로 나타났습니다. 학자들은 제안 된 시스템 구성과 크기 조정을 통해 연간 소비되는 수소의 양이 생산 된 연간 양과 같을 것이라고 말했습니다.

연구진은“결과는 시스템의 크기가 올바르게 조정되었는지 확인합니다. "전체 시스템 효율은 47.9 %로 추정되었는데, 이는 동일한 구성으로 이전 연구에서 얻은 것보다 높았습니다."

그들은 에너지 관리 시스템을“효율적인 태양 광 통합 수소 연료 전지 기반 하이브리드 시스템 : 에너지 관리 및 최적 구성,”에 최근 게시되었습니다. 지속 가능한 에너지 저널.


게시 시간 : Jan-12-2021