Ny metod för att bygga mikronät baserad på sol, väte
Användningen av polymerelektrolytmembranbränsleceller som reservkraftproduktion i solmikronät skulle kunna sänka kostnaderna och förbättra effektiviteten, enligt en internationell forskargrupp. De har föreslagit ett nytt energihanteringssystem som kan vara perfekt för hybrid sol-vätemikrosystem på avlägsna platser.
Bild: SMA
Dela med sig
Ett internationellt forskargrupp har utvecklat en ny energihanteringsstrategi för att hantera överutbudet i avlägsna solmikronät som är beroende av vätgasbränsleceller för reservkraftproduktion.
De demonstrerade modellen genom programmet Transient System simulation program (TRNSYS) på ett PV-system som var länkat till en bränslecell av polymerelektrolytmembran (PEM). Det tillhandahåller elektricitet till systemet när lastkraften överstiger kraften som genereras av solcelleanläggningen. Solpanelen på 21,4 kW har ett årligt effektavkastning på 127,3 kW h / m2 under standardförhållanden.
”PV-kraftverkets totala yta är cirka 205,3 m2 och solcellsmodellen 100 Wp och 1 m2området väljs, säger akademikerna. "Den maximala effektpunktsspårningen (MPPT) tillämpas på PV-arrayen för att skörda den maximala PV-effekten."
Elektrolysatorn konstruerades med en kapacitet på 5 kW, vilket skulle vara tillräckligt för att absorbera el som genereras av solcentralen och producera väte för bränslecellen vid tider med intermittent solcellskraft, säger forskargruppen.
"" Elektrolysatorns effektivitet i den här modellen var 90%, "förklarade de. "Spänningen i en enda cell var 1,64 V för 220 V stackspänningen, vilket kräver totalt 134 celler."
Populärt innehåll
Denna kombination kan producera väte i sju barer och med hög densitet. Vätebehållaren var 22 kubikmeter stor för att lagra all väteproduktion på 150 bar. Bränslecellen dimensionerades vid toppbelastningseffekten 3 kW för belastningar på topp.
Forskarna genomförde simuleringarna på ett system i Peking under en period av 12 månader. Deras projekt visade att bränslecellen fungerade med full kapacitet mellan mars och september, då solcellssystemet hade högre energiproduktion. Akademikerna sa att den föreslagna systemkonfigurationen och dimensioneringen säkerställde att den årliga mängden väte som konsumeras skulle vara densamma som den årliga mängden som producerades.
"Resultaten bekräftar att systemet har dimensionerats korrekt", säger forskarna. "Den totala systemeffektiviteten uppskattades till 47,9%, vilket var högre än det som erhölls i tidigare studier med samma konfiguration."
De beskrev energiledningssystemet i “Effektivt solcellsintegrerat vätebränslecellsbaserat hybridsystem: Energihantering och optimal konfiguration, ”Som nyligen publicerades i Journal of Sustainable Energy.
Inläggstid: Jan-12-2021