Новий метод побудови мікросіток на основі сонячної батареї, водню
Застосування полімерних електролітних мембранних паливних елементів для резервного виробництва електроенергії в сонячних мікромережах може зменшити витрати та підвищити ефективність, вважає міжнародна група дослідників. Вони запропонували нову систему управління енергією, яка може бути ідеальною для гібридних сонячно-водневих мікромереж у віддалених місцях.
Зображення: SMA
Поділіться
Міжнародна дослідницька група розробила нову стратегію управління енергією, яка допомагає управляти надлишком енергії у віддалених сонячних мікромережах, які покладаються на водневі паливні елементи для резервного виробництва електроенергії.
Вони продемонстрували модель за допомогою програми моделювання перехідних систем (TRNSYS) на фотоелектричній системі, яка була пов’язана з паливною камерою з полімерної електролітної мембрани (PEM). Він забезпечує електроенергією систему, коли потужність навантаження перевищує потужність, вироблену фотоелектричною установкою. Сонячна батарея потужністю 21,4 кВт має річну потужність 127,3 кВт год / м2 за стандартних умов.
«Загальна площа фотоелектричної електростанції становить приблизно 205,3 м2, а фотоелектрична модель - 100 Вт і 1 м2обрано область », - сказали вчені. "Максимальне відстеження точки потужності (MPPT) застосовується до PV-масиву для отримання максимальної потужності PV".
Електролізер був розроблений потужністю 5 кВт, чого було б достатньо для поглинання електроенергії, генерованої сонячною електростанцією, і отримання водню для паливного елемента в періоди періодичної переривчастої фотоелектричної потужності, зазначає дослідницька група.
"Ефективність електролізера в цій моделі становила 90%", - пояснили вони. "Напруга однієї комірки становила 1,64 В для напруги стека 220 В, що вимагає загальної кількості 134 комірок".
Популярний контент
Ця комбінація здатна виробляти водень при семи барах і з високою щільністю. Бак для водню був розміром 22 кубічні метри, щоб зберігати все виробництво водню на рівні 150 бар. Розмір паливного елемента був при максимальній потужності навантаження 3 кВт для пікових навантажень.
Дослідники проводили моделювання системи в Пекіні протягом 12 місяців. Їхній проект показав, що паливний елемент працював на повну потужність у період з березня по вересень, коли фотоелектрична система мала вищу енергію. Академіки заявили, що пропонована конфігурація системи та її розмір гарантують, що річна кількість споживаного водню буде такою ж, як річна кількість виробленого.
"Результати підтверджують правильність розміру системи", - сказали дослідники. "Загальна ефективність системи оцінювалась у 47,9%, що було вище, ніж у попередніх дослідженнях з такою ж конфігурацією".
Вони описали систему енергоменеджменту вЕфективна інтегрована у фотовольтаїку гібридна система на основі водневих паливних елементів: управління енергією та оптимальна конфігурація", Яка нещодавно була опублікована в Журнал сталої енергетики.
Час публікації: січень-12-2021