Nouă metodă de a construi microgrile pe bază de hidrogen solar
Utilizarea celulelor de combustibil cu membrană electrolitică polimerică ca generare de energie de rezervă în microgrile solare ar putea reduce costurile și îmbunătăți eficiența, potrivit unui grup internațional de cercetători. Ei au propus un nou sistem de gestionare a energiei, care ar putea fi ideal pentru microgrile solare-hidrogen hibride din locații îndepărtate.
Imagine: SMA
Acțiune
O echipă internațională de cercetare a dezvoltat o nouă strategie de gestionare a energiei pentru a ajuta la gestionarea excesului de aprovizionare în microrețele solare la distanță care se bazează pe pilele de combustibil cu hidrogen pentru generarea de energie de rezervă.
Ei au demonstrat modelul prin intermediul programului de simulare a sistemului tranzitoriu (TRNSYS) pe un sistem fotovoltaic care a fost conectat la o celulă de combustibil cu membrană de polimer electrolit (PEM). Furnizează energie electrică sistemului atunci când puterea de încărcare depășește puterea generată de instalația fotovoltaică. Sistemul solar de 21,4 kW are un randament anual de putere de 127,3 kW h / m2 în condiții standard.
„Suprafața totală a centralei fotovoltaice este de aproximativ 205,3 m2, iar modelul PV de 100 Wp și 1 m2zona este aleasă ", au spus academicienii. „Urmărirea punctului de putere maximă (MPPT) se aplică matricei fotovoltaice pentru a recolta puterea PV maximă.
Electrolizatorul a fost proiectat cu o capacitate de 5 kW, care ar fi suficient pentru a absorbi electricitatea generată de instalația solară și pentru a produce hidrogen pentru celula de combustibil în momente de energie PV intermitentă, a spus grupul de cercetare.
„” Eficiența electrolizatorului în acest model a fost de 90% ”, au explicat ei. „Tensiunea unei singure celule a fost de 1,64 V pentru tensiunea de 220-V a stivei, care necesită un total de 134 de celule.”
Conținut popular
Această combinație este capabilă să producă hidrogen la șapte bare și cu densitate mare. Rezervorul de hidrogen a fost dimensionat la 22 de metri cubi pentru a stoca toată producția de hidrogen la 150 de bari. Celula de combustibil a fost dimensionată la viteza maximă de încărcare de 3 kW pentru sarcinile la vârf.
Cercetătorii au efectuat simulările pe un sistem din Beijing pe o perioadă de 12 luni. Proiectul lor a arătat că celula de combustibil funcționa la capacitate maximă între martie și septembrie, când sistemul fotovoltaic avea o producție mai mare de energie. Academicii au spus că configurația și dimensionarea sistemului propuse au asigurat că cantitatea anuală de hidrogen care a fost consumată va fi aceeași cu cantitatea anuală care a fost produsă.
„Rezultatele verifică dacă sistemul a fost dimensionat corect”, au spus cercetătorii. „Eficiența generală a sistemului a fost estimată la 47,9%, ceea ce a fost mai mare decât cel obținut în studiile anterioare cu aceeași configurație.”
Ei au descris sistemul de management al energiei în „Sistem hibrid pe bază de pilă de combustibil cu hidrogen integrat fotovoltaic eficient: managementul energiei și configurație optimă, ”Care a fost publicat recent în Journal of Sustainable Energy.
Ora postării: 12 ianuarie - 2021