Nowa metoda budowy mikrosieci na bazie energii słonecznej, wodoru
Według międzynarodowej grupy naukowców wykorzystanie ogniw paliwowych z membraną polimerowo-elektrolitową jako rezerwowego wytwarzania energii w mikrosieciach słonecznych może obniżyć koszty i poprawić wydajność. Zaproponowali nowy system zarządzania energią, który mógłby być idealny dla hybrydowych mikrosieci słoneczno-wodorowych w odległych lokalizacjach.
Obraz: SMA
Dzielić
Międzynarodowy zespół badawczy opracował nową strategię zarządzania energią, aby pomóc w zarządzaniu nadmierną podażą w odległych mikrosieciach słonecznych, które wykorzystują wodorowe ogniwa paliwowe do wytwarzania energii rezerwowej.
Zademonstrowali model za pomocą programu do symulacji systemu przejściowego (TRNSYS) w systemie PV połączonym z ogniwem paliwowym z polimerową membraną elektrolityczną (PEM). Dostarcza energię elektryczną do systemu, gdy moc obciążenia przekracza moc generowaną przez elektrownię fotowoltaiczną. Panel słoneczny o mocy 21,4 kW zapewnia roczną wydajność 127,3 kWh / m2 w standardowych warunkach.
„Całkowita powierzchnia elektrowni fotowoltaicznej to około 205,3 m2, a model fotowoltaiczny 100 Wp i 1 m2obszar jest wybrany ”- powiedzieli naukowcy. „Śledzenie maksymalnego punktu mocy (MPPT) jest stosowane do tablicy fotowoltaicznej w celu uzyskania maksymalnej mocy PV”.
Elektrolizer został zaprojektowany z mocą 5 kW, która wystarczyłaby do pochłonięcia energii elektrycznej wytwarzanej przez elektrownię słoneczną i wyprodukowania wodoru do ogniwa paliwowego w okresach przerywanej energii PV - podała grupa badawcza.
„” Wydajność elektrolizera w tym modelu wynosiła 90% ”- wyjaśniają. „Napięcie pojedynczego ogniwa wynosiło 1,64 V dla napięcia stosu 220 V, co wymaga łącznie 134 ogniw”.
Popularne treści
Ta kombinacja jest w stanie wytworzyć wodór pod ciśnieniem siedmiu barów i o dużej gęstości. Zbiornik wodoru miał 22 metry sześcienne, aby przechowywać całą produkcję wodoru pod ciśnieniem 150 barów. Ogniwo paliwowe zostało zwymiarowane przy szczytowej mocy obciążenia 3 kW dla szczytowych obciążeń.
Naukowcy przeprowadzili symulacje w systemie w Pekinie przez okres 12 miesięcy. Ich projekt wykazał, że ogniwo paliwowe działało z pełną wydajnością od marca do września, kiedy system PV miał wyższą produkcję energii. Naukowcy powiedzieli, że proponowana konfiguracja i rozmiary systemu zapewniają, że roczna ilość zużywanego wodoru będzie taka sama, jak roczna ilość, która została wyprodukowana.
„Wyniki potwierdzają, że system został prawidłowo zwymiarowany” - powiedzieli naukowcy. „Ogólną wydajność systemu oszacowano na 47,9%, czyli więcej niż uzyskano w poprzednich badaniach przy tej samej konfiguracji”.
Opisali system zarządzania energią w „Wydajny, zintegrowany z fotowoltaiką system hybrydowy oparty na wodorowych ogniwach paliwowych: Zarządzanie energią i optymalna konfiguracja, ”, Który został niedawno opublikowany w Journal of Sustainable Energy.
Czas postu: styczeń-12-2021