确定理想的可再生能源连接装置

最近在一篇文章发表在开放获取期刊国际期刊的氢能源,研究人员讨论了集成green-to-green系统使用燃料电池,风力涡轮机和太阳能。

研究:调查在耦合燃料电池、风力涡轮机和太阳能作为绿色环保系统。图片来源:Shutterstock.com Kosal /先生

背景

过去十年中,有对环境问题很感兴趣,以极大的努力减少依赖化石燃料的能源生产的生态危害。许多能源系统已经开发,重点是能源生产和存储的两个组件。

大多数研究关注可再生能源可持续的来源。复苏的能量也被视为补充可持续的来源。另一方面,绿色能源存储吸引了太多的利益,因为它是一个每一个能量系统的必要组成部分。燃料电池(FC)技术是当前环境优先级。

智能系统,夫妇氢、风能和太阳能的研究。调查先进耦合,包括各种太阳能系统类型、风力涡轮机、太阳能热系统,燃料电池,也一直在进行。

作者调查了几个耦合安排,达成结论,可以获得许多最优系统根据因素考虑在内。例如,当因素如经济、环境和技术条件被认为是最好的耦合组合是photovoltaic-wind涡轮燃料电池和电池。然而,如果经济方面是实施光伏(PV)电池是最好的配置。实验研究对混合动力系统,包括燃料电池、太阳能电池板、电池和风力涡轮机。优化算法也被用来研究混合动力系统,结合风能、太阳能和燃料电池。

关于这项研究

在这项研究中,作者讨论了green-to-green系统结合的发展风能、光伏、燃料电池技术。分析评估的方法输出功率与系统特征发现了最好的连接装置。此外,一个案例研究在黎巴嫩被考虑,集中在三个不同的地点的Klaiaat Akkar, Dahr El-Baidar,和Rayak贝卡。结果证明了推荐技术的适应性和鲁棒性。

团队证明,提出wind-fuel细胞(wells)系统推荐Dahr El-Baidar,但混合光伏wind-fuel细胞(PVWFC)系统是最适合Klaiaat Akkar,燃料电池和光伏Rayak贝卡(PVFC)系统是更可取的。此外,一个是基于经济学进行了优化。发现Rayak贝卡是最好的位置,wells混合系统从经济方面和土地面积大于3000 m²。

研究人员回顾了建议混合PVWFC系统和建模的建议耦合方法进行。最好的配置是根据主要参数发现控制结果。分析过程中,建模和规模的风力发电场,和当前的光伏阵列建模和分级。电解槽和燃料电池的建模和分级。

观察

燃料电池的最低保证输出电压为0.6 V /细胞,和它的最大极限电流密度,或j_马克斯/ 0.7厘米²。虽然Rayak贝卡wells是更好的地区从3000米²到10000米²,Dahr El-WFC Baidar是优越的面积2000米²。

结果表明,风力涡轮机(WT)应该受雇于Dahr El-Baidar位置全年因为它产生更大的权力。在Rayak贝卡地区,光伏青睐,事实正好相反。结果Klaiaat Akkar地区指出两个系统之间的联系是解决季节性气候变化的问题。然而,要评估的最佳分布的地图各种混合动力系统,经济研究。非线性结果演示了一个坚实的区位和土地面积的依赖。

最好的系统Klaiaat Akkar PVFC,而最好的系统Dahr El-Baidar wells。Dahr El-Baidar更为可取为成形面积2000米²如果目标是发现一个预设系统的最佳位置。Rayak贝卡表现更好,如果3000和10000之间的空间²。

结论

总之,本研究提出了一个基于氢green-to-green可再生能源系统存储用于燃料电池和风力涡轮机和太阳能电池板。在这个案例研究中,黎巴嫩地区Dahr El-Baidar, Klaiaat Akkar,和Rayak贝卡检查。风电场的大小是由风力涡轮机之间的最小距离,可用土地面积,WT转子的直径和平均风速。

直接正常的绝缘(DNI)数据,该模块维度,土地面积,理想的倾斜角度调查位置用于光伏阵列的大小。产生的最大直流功率风电场/光伏阵列在检查网站高风/辐射时间用于燃料电池的大小和电解槽。

每个系统的输出功率产生的氢气测定使用该模型。下的三个地方研究使用年度风速和绝缘数据比较。

源

哈达德,一个。贾比尔,H。哈立德,N。et al。(2022)。调查在耦合燃料电池、风力涡轮机和太阳能作为绿色环保系统。国际期刊的氢能源https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S0360319922027409

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