Phương pháp mới để xây dựng microgrid dựa trên năng lượng mặt trời, hydro
Theo một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế, việc sử dụng các tế bào nhiên liệu màng điện phân polyme làm sản xuất điện dự phòng trong các microgrid năng lượng mặt trời có thể giảm chi phí và nâng cao hiệu quả. Họ đã đề xuất một hệ thống quản lý năng lượng mới có thể lý tưởng cho các microgrid hydro năng lượng mặt trời lai ở các địa điểm xa xôi.
Hình ảnh: SMA
Chia sẻ
Một nhóm nghiên cứu quốc tế đã phát triển một chiến lược quản lý năng lượng mới để giúp quản lý tình trạng dư cung trong các vi mạch năng lượng mặt trời từ xa dựa vào pin nhiên liệu hydro để phát điện dự phòng.
Họ đã trình diễn mô hình thông qua phần mềm chương trình mô phỏng Hệ thống thoáng qua (TRNSYS) trên một hệ thống PV được liên kết với pin nhiên liệu màng điện phân polyme (PEM). Nó cung cấp điện cho hệ thống khi công suất phụ tải vượt quá công suất phát ra từ nhà máy PV. Mảng năng lượng mặt trời 21,4 kW có năng suất điện hàng năm là 127,3 kW h / m2 trong điều kiện tiêu chuẩn.
“Tổng diện tích của nhà máy điện PV là khoảng 205,3 m2, và mô hình PV là 100 Wp và 1 m2khu vực được chọn, ”các học giả nói. “Theo dõi điểm công suất tối đa (MPPT) được áp dụng cho mảng PV để thu được công suất PV tối đa.”
Nhóm nghiên cứu cho biết, máy điện phân được thiết kế với công suất 5 kW, đủ để hấp thụ điện năng do nhà máy năng lượng mặt trời tạo ra và sản xuất hydro cho pin nhiên liệu vào những thời điểm điện năng PV không liên tục.
"" Hiệu suất của máy điện phân trong mô hình này là 90%, "họ giải thích. “Điện áp của một ô đơn là 1,64 V đối với điện áp ngăn xếp 220-V, đòi hỏi tổng cộng 134 ô”.
Nội dung phổ biến
Sự kết hợp này có thể tạo ra hydro ở bảy vạch và mật độ cao. Bình chứa hydro có kích thước 22 mét khối để lưu trữ tất cả sản lượng hydro ở 150 bar. Pin nhiên liệu có kích thước ở mức công suất tải cao nhất là 3 kW đối với tải cao điểm.
Các nhà nghiên cứu đã tiến hành các mô phỏng trên một hệ thống ở Bắc Kinh trong khoảng thời gian 12 tháng. Dự án của họ cho thấy pin nhiên liệu hoạt động hết công suất từ tháng 3 đến tháng 9, khi hệ thống PV có sản lượng năng lượng cao hơn. Các học giả cho biết cấu hình và kích thước hệ thống được đề xuất đảm bảo rằng lượng hydro tiêu thụ hàng năm sẽ bằng với lượng hàng năm được sản xuất.
Các nhà nghiên cứu cho biết: “Các kết quả xác minh rằng hệ thống đã được kích thước chính xác. “Hiệu suất tổng thể của hệ thống được ước tính là 47,9%, cao hơn so với hiệu suất thu được trong các nghiên cứu trước đó với cùng cấu hình.”
Họ đã mô tả hệ thống quản lý năng lượng trong “Hệ thống hybrid dựa trên pin nhiên liệu hydro tích hợp quang điện hiệu quả: Quản lý năng lượng và cấu hình tối ưu, ”Được xuất bản gần đây trong Tạp chí Năng lượng bền vững.
Thời gian đăng: Jan-12-2021