Đang tải... (xem toàn văn)
Paderborn University, Energies, Creative Commons License 4.0Paderborn University, Energies, Creative Commons License 4.0Paderborn University, Energies, Creative Commons License 4.0Paderborn University, Energies, Creative Commons License 4.0Paderborn University, Energies, Creative Commons License 4.0Paderborn University, Energies, Creative Commons License 4.0
Image: , Paderborn University, Energies, Creative Commons License 4.0 Researchers from Paderborn University in Germany have developed a model to deploy residential rooftop PV in combination with batteries for short-term storage and hydrogen for long-term storage “The system design has modeled on a residential building but it can also be used for other buildings if the load curves for electricity and heating are known,” researcher Stefan Krauter told pv magazine.”It can provide autonomy for electricity over the whole year.” The decentralized energy system is designed to cover a household's main power demand via photovoltaics, even during winter, by including sufficient storage capacity “The aim is to minimize the grid load by achieving low or even zero grid interaction, which is realized by the use of decentralized long-term energy storage,” the scientists explained The system utilizes a 6.8kW PV array and a 5kW electrolyzer powered by surplus solar power to produce hydrogen, which is then stored in a hydrogen tank via a compressor In periods of high energy demand, when PV generation is not sufficient, the green fuel is used to produce electricity via a 1.24kW fuel cell system Lithium-ion batteries are part of the proposed system configuration in order to react to too rapid load changes, which the hydrogen system would not be able to handle The heat waste generated by the fuel cell and the electrolyzer is transferred via heat exchangers to a hot water tank, which supplies hot water to the household The remaining demand is covered by a heat pump The academics tried to identify the kind and size of components required under different scenarios They also aimed to assess the conditions under which a system could compete with conventional power systems in terms of price and costs The model was simulated in Simulink (MATLAB) to analyze when and how the PV system is fully able to cover the energy needs of a household The scientists also used HOMER software, which was developed by the US National Renewable Energy Laboratory (NREL), in order to verify the results Measurements were taken with a time resolution of 15 minutes and a total time frame of one year The German group estimated that the electrolyzer used 4283.55kWh of surplus solar power to produce 80.50 kg of hydrogen in one year, while the fuel cell was able to return 1009.86kWh energy by burning 73.52 kg of hydrogen “The compression of hydrogen required a yearly energy demand of 268.14kWh, while the heating demand was 1208.66kWh,” the scientists explained “The heating demand was reduced by 643.69kWh by using the waste heat produced within the electrolyzer and the fuel cell.” They said their simulation via Simulink showed that household heating demand expands the required amount of decentralized stored hydrogen when aiming for energy-independent operations “Future research has to focus on optimizing the control system and on analyzing which component dimensioning under which scenarios is preferable in terms of energy and resource efficiency and in terms of lifetime increase,” they said The scientists described the system design in “Hybrid Energy System Model in Matlab/Simulink Based on Solar Energy, Lithium-Ion Battery and Hydrogen,” which was recently published in Energies Specification Product Name Power Storage Brick Total Energy (kWh) 5.12 7.68 10.24 12.58 15.36 17.92 Nominal Capacity (Ah) 50Ah Nominal Voltage (V) 102.4 153.6 204.8 256 307.2 358.4 Voltage Range (V) 86.4 - 116.8 129.6 - 175.2 172.8 - 233.6 216 - 292 259.2-350.4 302.4 - 408.8 Weight(kgs) 58 81 104 127 150 173 Dimension(W*D*H)mm 500*258*683 500*258*898 500*258*1113 500*258*1328 500*258*1543 500*258*1758 Normal Charge/Discharge 10 Current(A) Max Charge/Discharge 50 Current(A) Expected Lifetime 10 years Charge Temperature ~ +55 ( 0℃) ~ 15℃) will be derating) Range(℃)) Discharge Temperature -20 ~ + 60 Range(℃)) Communication RS485 / CAN Enclosure Protection IP65 Rating Certification Standard IEC62619 /TUV / UN38.3 / UL /CE / ISO90001 Higher Voltage Less Losses This Home Power Storage Brick Battery uses the latest HVLL( High Voltage Less Loss) technology to efficiently utilize the electricity stored in lithium batteries by reducing normal consumption in power transmission The higher voltage, the lower current and the less losses of the internal resistance, so the battery generates less heat at high power than at low power Home Power Storage Brick Battery the effective utilization rate of ordinary transmission at 0.2Am 98% Nice performance! Contact Details Image: , Đại học Paderborn, Energies, Giấy phép Creative Commons 4.0 Các nhà nghiên cứu từ Đại học Paderborn Đức phát triển mơ hình để triển khai PV mái nhà dân cư kết hợp với pin để lưu trữ ngắn hạn hydrogen để lưu trữ dài hạn “Thiết kế hệ thống mơ tịa nhà dân cư sử dụng cho tòa nhà khác biết đường cong tải điện sưởi ấm,” nhà nghiên cứu Stefan Krauter cho biết với pv magazine “Nó cung cấp tự chủ điện suốt năm.” Hệ thống lượng phân cấp thiết kế để đáp ứng nhu cầu điện hộ gia đình thơng qua lượng mặt trời, mùa đông, cách bao gồm dung lượng lưu trữ đủ “Mục tiêu giảm thiểu tải lưới cách đạt tương tác lưới thấp chí khơng có, điều thực cách sử dụng hệ thống lưu trữ lượng dài hạn phân cấp,” nhà khoa học giải thích Hệ thống sử dụng mảng PV 6.8kW máy phân giải nước 5kW cung cấp lượng lượng mặt trời dư thừa để sản xuất hydro, sau lưu trữ bình hydro thơng qua máy nén Trong giai đoạn có nhu cầu lượng cao, sản lượng PV không đủ, nhiên liệu xanh sử dụng để sản xuất điện thông qua hệ thống pin nhiên liệu 1.24kW Pin lithium-ion phần cấu hình hệ thống đề xuất để phản ứng với thay đổi tải nhanh, mà hệ thống hydro xử lý Hơi nhiệt thải tạo pin nhiên liệu máy phân giải nước chuyển qua trao đổi nhiệt đến bình nước nóng, cung cấp nước nóng cho hộ gia đình Nhu cầu lại đáp ứng máy bơm nhiệt Các học giả cố gắng xác định loại kích thước thành phần cần thiết tình khác Họ nhằm đánh giá điều kiện mà hệ thống cạnh tranh với hệ thống điện truyền thống giá chi phí Mơ hình mơ Simulink (MATLAB) để phân tích làm hệ thống PV hồn tồn đáp ứng nhu cầu lượng hộ gia đình Các nhà khoa học sử dụng phần mềm HOMER, phát triển Viện Năng lượng tái tạo quốc gia Hoa Kỳ (NREL), để xác minh kết Các phép đo thực với độ phân giải thời gian 15 phút khung thời gian tổng cộng năm Nhóm từ Đức ước tính máy phân giải nước sử dụng 4283.55kWh lượng mặt trời dư thừa để sản xuất 80.50 kg hydro năm, pin nhiên liệu trả lại 1009.86kWh lượng cách đốt 73.52 kg hydro “Việc nén hydrogen yêu cầu nhu cầu lượng hàng năm 268.14kWh, nhu cầu sưởi ấm 1208.66kWh,” nhà khoa học giải thích “Nhu cầu sưởi ấm giảm 643.69kWh cách sử dụng nhiệt thải từ máy phân giải nước pin nhiên liệu.” Họ nói mơ họ thông qua Simulink cho thấy nhu cầu sưởi ấm hộ gia đình mở rộng số lượng hydro lưu trữ phân cấp cần thiết nhắm đến hoạt động độc lập lượng “Họ nói nghiên cứu tương lai phải tập trung vào việc tối ưu hóa hệ thống kiểm sốt phân tích xem kích thước thành phần kịch ưu tiên hiệu lượng tài nguyên việc gia tăng tuổi thọ,” họ nói Các nhà khoa học mơ tả thiết kế hệ thống “Mơ hình Hệ thống Năng lượng Hybrid Matlab/Simulink Dựa Năng lượng Mặt trời, Pin Lithium-Ion Hydro,” công bố gần Energies Thông số kỹ thuật Gạch lưu trữ lượng Tên sản phẩm Tổng lượng (kWh) Dung lượng danh định (Ah) Điện áp danh định (V) 5.12 7.68 10.24 12.58 15.36 17.92 50Ah 102.4 153.6 204.8 256 307.2 358.4 86.4 129.6 172.8 302.4 Phạm vi điện áp (V) 216 - 292 259.2-350.4 116.8 175.2 233.6 408.8 Trọng lượng (kgs) 58 81 104 127 150 173 Kích thước 500*258*6 500*258*8 500*258*11 500*258*13 500*258*15 500*258*17 (W*D*H)mm 83 98 13 28 43 58 Dịng sạc/xả bình thường (A) Dịng sạc/xả tối đa (A) Tuổi thọ dự kiến 10 50 10 years Phạm vi nhiệt độ sạc ~ +55 ( 0℃ ~ 15℃ giảm công suất) (℃) Phạm vi nhiệt độ xả -20 ~ + 60 (℃) Giao tiếp Đánh giá bảo vệ vỏ Tiêu chuẩn chứng nhận RS485 / CAN IP65 IEC62619 /TUV / UN38.3 / UL /CE / ISO90001 Điện áp cao hơn, mát Pin lưu trữ lượng cho nhà sử dụng công nghệ HVLL (Điện áp cao, mát ít) để sử dụng hiệu điện lưu trữ pin lithium cách giảm tiêu thụ bình thường truyền tải điện Điện áp cao, dòng điện thấp mát điện trở nội ít, pin phát nhiệt cơng suất cao so với công suất thấp Pin lưu trữ lượng cho nhà có tỷ lệ sử dụng hiệu truyền tải thông thường 0.2Am 98% Hiệu suất tốt! Chi tiết liên hệ