Hybrydowy system zasilania wykorzystujący technologie wodorowe i źródła energii odnawialnej

• Autorzy: Szczepaniak M. , Wojciechowski A. , Chmielowiec J.

Warianty tytułu

EN

Hybrid power system using hydrogen and renewable energy sources

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Prezentowany referat, jak i wykonane prace wstępne pokażą, że możliwa jest budowa quasiautonomicznego, cichego i bezemisyjnego systemu zasilania, bazującego na technologii wodorowej i odnawialnych źródłach energii, przystosowanego do pracy w warunkach rzeczywistych (wysokie i niskie temperatury otoczenia) i mogącego zastąpić funkcjonalnie tradycyjny, spalinowy zespół prądotwórczy. Efekt ten uzyskano poprzez doświadczalne badania zaprezentowanych w pracy podzespołów systemu i analityczne zintegrowanie różnych źródeł energii elektrycznej tak, aby wytworzyć hybrydowy układ źródeł prądu, zdolny do zasilania środków wspomagających akcje prowadzone przez sztaby zarządzania kryzysowego podczas klęsk żywiołowych, itp. W pracy przedstawiony jest sposób doświadczalnego doboru poszczególnych elementów każdego z podsystemów oraz układów zarządzania ich pracą, który w efekcie powinien pozwolić na wskazanie, ze jest możliwa autonomiczna praca urządzenia w przypadku konieczności długiego, samodzielnego działania bez kontaktu z zapleczem logistycznym. Praca prezentuje możliwości wykorzystania odnawialnych źródeł energii elektrycznej do jednoczesnej pracy systemu z pełnym obciążeniem i magazynowania energii do regeneracji systemu wodorowego (wytworzenia wodoru do samodzielnego cyklu pracy) i podtrzymywania gotowości urządzenia. Przedstawiona w pracy propozycja urządzenia integruje kluczowe technologie takie jak: nowoczesne baterie akumulatorów, niekonwencjonalne źródła energii – ogniwa paliwowe, odnawialne źródła energii – ogniwa fotowoltaiczne, generator wiatrowy oraz blok systemu zarządzania energią optymalizujący współpracę wszystkich komponentów.

EN

The paper presented and preliminary work show that is possible to build quasiautonomic, silent and emission-free power system based on hydrogen technology and renewable energy sources, adapted to work in real conditions (high and low ambient temperatures) and likely functionally replace traditional, combustion generator. This effect was obtained by experimental studies of the working components of the system presented in the paper and the analytical integration of different sources of energy, so as to produce a hybrid system of power source capable of powering equipment used by the crisis management staff during natural disasters , etc. The work will present experimental means for selection of individual elements of each of the subsystems, as described below, and systems to manage their work, which in effect should allow to demonstrate that autonomous operation of the unit in case of a necessity long, independent operation without contact with logistics facilities is possible. The paper will present the possibilities of using renewable energy sources for simultaneous operation of the system with a full load and energy storage system for the regeneration of hydrogen (hydrogen to produce a self-cycle) and maintaining the state of readiness. The device presented integrates essential technologies, such as modern batteries, unconventional energy sources – fuel cells, renewable energy – photovoltaic cells (PV), wind power generator and block energy management system which optimizes the cooperation of all the components.

Słowa kluczowe

PL

hybrydowy system zasilania; ogniwa paliwowe; odnawialne źródła energii

EN

hybrid power system; fuel cells; renewable energy sources

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 1(101)
• Strony: 75--80
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Szczepaniak M.

• Wojskowy Instytut Techniki Inżynieryjnej, Wrocław

autor

Wojciechowski A.

• Wojskowy Instytut Techniki Inżynieryjnej, Wrocław

autor

Chmielowiec J.

• Instytut Elektrotechniki, Wrocław

Bibliografia

• [1]. Kannan Jegathala Krishnan, Akhtar Kalam, Aladin Zayegh: Experimental investigation of H2 generator and PEM fuel cell as a remote area backup power. Procedia Engineering 49, 2012, 66 – 73.
• [2]. Kari Williamson: Fuel cell auxiliary power proving efficient for Yorkshire emergency response vehicles. Fuel Cells Bulletin, 2011, 10, 12–14.
• [3]. Bujło P., Sikora A., Paściak G., Chmielowiec J.: Energy flow monitoring unit for Hy-IEL (PEM fuel cellsupercapacitor) electric scooter. Electrical Review, 86, 3, 2010.
• [4]. Bujło P., Paściak G., Chmielowiec J., Sikora A.: Experimental Evaluation of Supercapacitor-Fuel Cell Hybrid Power Source for HY-IEL Scooter, Journal of Energy 2013,
• [5]. Malinowski M., Paściak G., Dębowski L.: Uninterruptible Power Supply Unit with Fuel-Cell as a Backup Energy Source and DSP-based Control System. PCIM Europe 2011, 17-19 May 2011, Nuremberg, Germany, pp. 1181 – 1186.
• [6]. Bujło P., Paściak G., Chmielowiec J.: PEM FuelCell-Based Unit – performance and operation characteristic. Proceedings of Third International Conference on Advances in Processing, Testing and Application of Dielectric Materials APTADM 5-9, 2007.
• [7]. Mazurek W., Bryszewska-Mazurek A., Świeboda T., Napolski G.: Wykorzystanie obiegów ORC w układach energetycznych, Przegląd Elektrotechniczny 8’2013, s. 205-207.
• [8]. Szczepaniak M., Hybrydowe źródło zasilania elektrycznego urządzeń wspomagających akcje ratownicze i ewakuację ,Elektronika 7/2013.
• [9]. Szczepaniak M., Mobilny, hybrydowy system zasilania wykorzystujący technologie wodorowe i źródła energii odnawialnej, Inżynieria Wojskowa – Problemy i perspektywy, Konferencja Naukowo – Techniczna WITI 2013, Wrocław, 2013.
• [10]. Wojciechowski A.: Akumulatory litowo-fosfatowe – możliwości wykorzystania w technice wojskowej, Inżynieria Wojskowa – Problemy i perspektywy, Konferencja Naukowo – Techniczna WITI 2013, Wrocław, 2013.