Integracja reaktora elektrochemicznego z farmą PV na podstawie chwilowych bilansów mocy

• Autorzy: Nieszporek Kamil , Böhm Łukasz , Baszczeńska Oliwia , Hulak Dominik

Warianty tytułu

EN

Integration of electrochemical reactor with PV farm based on instantaneous power balances

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę integracji reaktora elektrochemicznego z 100 kW farmą fotowoltaiczną (PV) zlokalizowaną na dachu Politechniki Śląskiej. Matematyczny model reaktora został opracowany w środowisku MATLAB, a integrację przeprowadzono na podstawie rzeczywistych danych pomiarowych farmy PV. Oceniono potencjał pracy układu pod kątem elektrochemicznej katodowej reakcji redukcji CO2 do CO. Wyniki integracji wykazały, że choć sama technologia posiada istotny potencjał rozwojowy, to pojawiają się problemy związane z doborem optymalnej powierzchni reaktora. Z uwagi na niestabilność źródła zasilania konieczne jest rozważenie integracji układu z magazynami energii, które pozwoliłyby na stabilizację pracy układu i zapewnienie ciągłej realizacji procesu elektrochemicznego.

EN

The article presents an analysis of the integration of an electrochemical reactor with a 100 kW photovoltaic (PV) farm located on the roof of the Silesian University of Technology. A mathematical model of the reactor was developed in the MATLAB environment, and the integration was carried out based on real measurement data from the PV installation. The operational potential of the system was assessed with respect to the electrochemical cathodic reduction of C02 to CO. The integration results demonstrated that, although the technology shows significant development potential, challenges arise regarding the selection of the optimal reactor surface area. Due to the intermittency of the power supply, it is necessary to consider the integration of the system with energy storage units, which would stabilize the operation and ensure continuous operation of the electrochemical process.

Słowa kluczowe

PL

reaktor elektrochemiczny; elektrochemia; e-paliwa; odnawialne źródła energii

EN

electrochemical reactor; electrochemistry; e-fuels; renewable energy sources

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2025
• Tom: Nr 5
• Strony: 15--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Nieszporek Kamil

• Politechnika Śląska w Gliwicach

autor

Böhm Łukasz

• Politechnika Śląska w Gliwicach

autor

Baszczeńska Oliwia

• Politechnika Śląska w Gliwicach

autor

Hulak Dominik

• Politechnika Śląska w Gliwicach

• https://orcid.org/0009-0000-6310-725X

Bibliografia

• [1] Dahal, K.; Brynolf, S.; Xisto, C.; Hansson, J.; Grahn, M.; Gronstedt, T.; Lehtveer, M. Techno-Economic Review of Alternative Fuels and Propulsion Systems for the Aviation Sector. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2021, 151, doi:10.1016/j.rser.2021.1 l 1564.
• [2] Dell”Aversano, S.; Villante, C.; Gallucci, K.; Vanga, G.; Di Giuliano, A. E-Fuels: A Comprehensive Reiview of the Most Promising Technological Alternatives towards an Energy Transition. Energies 2024, Vol. 17, Page 3995 2024, 17, 3995, doi:10.3390/EN17163995.
• [3] Tatarczuk, A.; Tańczyk, M.; Więcław—Solny, L.; Zdeb, J. Pilot Plant Results of Amine-Based Carbon Capture with Heat Integrated doi: 10.1016/J.APENERGY.2024. 123416.
• [4] Kotowicz, J.; Niesporek, K.; BaSzczeńska, O. Advancements and Challenges in Direct Air Capture Technologies: Energy Intensity, Novel Methods, Economics, and Location Strategies. Energies (Basel) 2025, 18, 496, doi:10.3390/EN18030496.
• [5] Deng, K; Lian, Z.,Wang, W.; Yu, J; Yu, H.,Wang, Z. Xu, Y.,Wang, L.,Wang, H. Lattice Strain and Charge Redistribution of Pt Cluster/Ir Metallene Heterostructure for Ethylene Glycol to Glycolic Acid Conversion Coupled with» Hydrogen „ Production. Small 2024, 20, 2305000, doi:10.1002/SMLL.202305000.
• [6] Ren, T.; Duan, Z.; Wang, H.; Yu, H.; Deng, K.; Wang, Z.; Wang, H.; Wang, L.; Xu, Y. Electrochemical Co-Production of Ammonia and Biodegradable Polymer Monomer Glycolic Acid via the Co—Electrolysis of Nitrate Wastewater and Waste Plastic. ACS Catal 2023, 13, 10394—10404, öBohmödoi:10.1021/ACSCATAL.3C02740/SUPPL__FILE/CS3C02740_SI_001 .PDF
• [7] Kotowicz, J. ,Niesporek, K. ,Baszczeńska, O.'„Brzęczek M. Production of Alternative Fuels and Valuable Chemicals from Plastic Waste. Rynek Energii 2025, ], 64—70.
• [8] Baszczeńska, O.; Niesporek, K. Analiza Pracy 100 KW Instalacji Fotowoltaicznej. Rynek Energii 2023, 34—39.
• [9] Abdin, Z.; Webb, C.J.; Gray, E.M. Modelling and Simulation of a Proton Exchange Membrane (PEM) Electrolyser Cell. Int J Hydrogen Energy 2015, 40, 13243—13257, doi:10.1016/J.IJHYDENE.2015.07.129.