Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Techno-economic assessment of cooperation of hybrid renewable energy sources with hydrogen storage

Łukasik Jakub, Jewartowski Marcin, Wajs Jan

Instal

|

2023

|

nr 11

23--31

EN

The paper presents a technical and economic analysis of the power supply for a model industrial facility with the use of the most promising renewable energy sources (RES), supported by a hydrogen energy storage. This scenario was compared with the variants of supplying the facility directly from the grid and from RES without energy storage. A strategy was proposed for powering the plant aimed at maximising self-consumption of self-generated electricity. In this paper the importance of hybrid renewable energy systems (HRES) with hydrogen energy storage in the Polish Power System is pointed out. For the analysed industrial object, the modelling and optimisation of the systems were performed in the HOMER software, in terms of the lowest net present cost. Attention was also paid to the need to compress hydrogen and the associated electricity consumption.

PL

W artykule przedstawiono analizę techniczno-ekonomiczną zasilania modelowego obiektu przemysłowego z wykorzystaniem najbardziej perspektywicznych odnawialnych źródeł energii (OZE), wspomaganych magazynem wodoru. Scenariusz ten porównano z wariantami zasilania obiektu bezpośrednio z sieci oraz z OZE bez układu magazynowania energii. Zaproponowano strategię zasilania obiektu mającą na celu maksymalizację zużycia energii elektrycznej wytworzonej przez OZE na potrzeby własne. W artykule podkreślono znaczenie hybrydowych systemów OZE z wodorowym magazynem energii w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym. Dla analizowanego obiektu przemysłowego, z wykorzystaniem oprogramowania HOMER przeprowadzono modelowanie i optymalizację systemów pod kątem najniższego kosztu bieżącego netto. Zwrócono uwagę na konieczność sprężania wodoru i związane z tym zużycie energii elektrycznej.

2

System wbudowany do badania właściwości elektrolizera

Świtalski Emilian, Górecki Krzysztof

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 1

151--154

PL

W pracy przedstawiono autorski system wbudowany do badania właściwości elektrolizera. Zaprezentowano koncepcję pracy rozważanego układu, schemat opracowanego układu, projekt płytki drukowanej wraz z opisem sposobu mocowania elementów elektronicznych. Pokazano też przebiegi czasowe napięć i prądów w wybranych częściach układu. Przedyskutowano uzyskane wyniki.

EN

The paper presents the author's embedded system for measurements of the properties of the electrolyser. The concept of operation of the considered system, a diagram of the this system, a design of a printed circuit board with a description of the method of the assembly of electronic components are presented. The waveforms of voltages and currents in selected parts of the system are also shown. The obtained results are discussed.

3

Modelowanie właściwości elektrolizera w programie SPICE

Górecki P., Górecki K., Zarębski J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2017

|

Vol. 58, nr 10

15--18

PL

W pracy zaproponowano model obwodowy elektrolizera w formie dedykowanej dla programu SPICE. Model ten uwzględnia zarówno właściwości statyczne, jak i dynamiczne rozważanego urządzenia i jest przeznaczony do optymalizacji parametrów sygnału zasilającego ten elektrolizer. Przedstawiono postać opracowanego modelu opisującego właściwości elektryczne elektrolizera oraz pokazano wyniki weryfikacji eksperymentalnej poprawności tego modelu. Wykorzystując przedstawiony model przeprowadzono symulacje komputerowe ilustrujące wpływ częstotliwości sygnału zasilającego elektrolizer oraz stężenia roztworu na wydajność i sprawność energetyczną procesu elektrolizy. Wybrane wyniki obliczeń zweryfikowano doświadczalnie.

EN

In the paper the network model of the electrolyser in the form dedicated for SPICE software is proposed. This model takes into account both static and dynamic proprieties of the considered device and it is devoted to the optimization of parameters of the signal feeding this electrolyser. The form of the worked out model describing electrical properties of the electrolyser is presented and some results of the experimental verification of the correctness of this model are shown. Using the presented model some computer simulations illustrating the influence of the frequency of the signal feeding the electrolyser and of the concentetion of the solution on the productivity and the efficiency of the electrolysis process are performed. Selected results of the calculations are compared with results of measurements.

4

Dynamika pracy elektrolizerów produkujących wodór

Węcel D., Ogulewicz W., Kotowicz J., Jurczyk M.

Rynek Energii

|

2016

|

Nr 1

59--65

PL

W ostatnich latach w wielu krajach na całym świecie, daje się zaobserwować tendencja do budowy coraz większej ilości elektrowni, które bazują na niestabilnych źródłach energii odnawialnej takich jak wiatr czy promieniowanie słoneczne. Większość tych instalacji jest bezpośrednio przyłączona do sieci elektroenergetycznej. Ze względu na „ekolo-giczne pierwszeństwo” energii z OZE, właściwie cała możliwa do wyprodukowania energia tych elektrowni jest wprowa-dzana do systemu elektroenergetycznego, nawet niezależnie od zapotrzebowania. Wpływa to niekorzystnie na pracę sieci elektroenergetycznej i wymusza stosowanie dodatkowych mechanizmów regulacyjnych przyczyniających się do stabilizacji systemu. Jednym z możliwych rozwiązań jest zastosowanie układów magazynujących nadmiarową energię w wodorze. Podstawowym elementem takiej instalacji jest elektrolizer, który umożliwia płynne obciążenie elektrowni wiatrowej lub słonecznej w zależności od warunków pogodowych, a niezależnie od zapotrzebowania systemu. W artykule zaprezentowano problemy związane z wykorzystaniem elektrolizerów jako odbiornika energii elektrycznej przy niestabilnym źródle zasilania. Przedstawiono również wyniki badań elektrolizera typu PEM małej mocy, przy skokowej zmianie prądu zasilającego.

EN

In recent years in many countries around the world, can be observed a tendency to build more and more power plants that rely on unstable sources of renewable energy such as wind and solar radiation. Most of these plants are directly connected to the electricity network. Because of the "ecological preference" of energy from renewable sources, virtually all energy possible to produce from these power plants is fed into the electricity system, even independently of demand. This has a negative impact on the work of the electricity network and requires the use additional regulation mechanisms that contribute to stability of the system. One possible solution is to use the storage systems which converting excess energy in hydrogen. The main element of this system is the electrolyser, which enables smooth load the wind or solar power plants, depending on weather conditions, and independently of the system demand. The article presents problems associated with use electrolytic cells as an electric energy receiver at unstable power source. It also presents the research results of small PEM type electrolyser, obtained after step change of the supply current.

5

Niekonwencjonalne źródła energii w IEl/OW - materiały i aplikacje

Paściak G., Chmielowiec J., Malinowski M.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2015

|

Nr 2 (106)

263--268

PL

W artykule przedstawiono profil tematyki badawczej Pracowni Niekonwencjonalnych Źródeł Energii, dotyczący m.in. ogniw paliwowych od opracowań materiałowych, do ich impementacji w urządzeniach elektro-chemicznych i elektrycznych. Zaprezentowano dwa typy ogniw paliwowych (SOFC i PEMFC) oraz możliwości ich wykorzystania na przykładzie własnych opracowań aplikacyjnych.

EN

The article describes the research area of Renewable Energy Sources Section of Electrotechnical Institute. It includes subject matter of fuel cell, particularly material science engineering and fuel cel implementation to various electrochemical and electrical devices. Two types of fuel cells were presented i.e. SOFC and PEMFC. Additionally, their exemplary, constructed applications were described.

6

The use of fuel cells to store energy from renewable sources

Głuchy D., Kurz D., Trzmiel G.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 4

81--84

EN

The paper characterizes the design, operation, classification and application of fuel cells and presents a proposal of an analysis of the cooperation of a laboratory hydrogen fuel cell with photovoltaic modules that constitute the power source for an electrolyser. The results of the tests conducted can constitute a substantive teaching basis.

PL

W pracy scharakteryzowano budowę, zasadę działania, klasyfikację i zastosowania ogniw paliwowych oraz przedstawiono propozycję analizy współpracy laboratoryjnego ogniwa wodorowego z modułami fotowoltaicznymi, stanowiącymi źródło zasilania dla elektrolizera. Wyniki przeprowadzonych doświadczeń mogą stanowić merytoryczną bazę w dydaktyce.

7

Study on the possibility of use of photovoltaic cells for the supply of electrolysers

Węcel D., Ogulewicz W.

Archives of Thermodynamics

|

2011

|

Vol. 32, no. 4

33-53

EN

Photovoltaic cells have been used for a long time to supply the electrical devices of small power in areas without access to the electricity networks (or other sources of electric energy). The ecological aspect of the use of the renewable energy sources, together with the technology development and increasingly lower costs of production the photovoltaic cells, cause the increase of their application. The solar power plants are built in several places in the world, not necessarily in the areas of high light intensity. Nowadays, such developments mostly depend on the wealth of a particular country. The largest photovoltaic power stations have power of a several dozen of MW. The major disadvantage of the photovoltaic cells is that the energy production is possible only during the day. This causes a necessity of energy accumulation in large photovoltaic systems. One possibility of storing large amounts of energy gives a hydrogen fuel, generated in the electrolysers powered directly from photovoltaic cells. Hydrogen, stored in pressure tanks or in tanks with synthetic porous materials, can be again used to produce electricity in fuel cells. This paper introduces selected issues and test results associated with the use of photovoltaic cells to power the hydrogen generators. The possible connections of photovoltaic modules integrated with electrolysers were analyzed. In this article the results of the electricity daily production by polycrystalline photovoltaic cells, collected in the course of the entire year were also presented.

8

Koncepcja stanowiska badawczego: ogniwo fotowoltaiczne - generator wodoru - ogniwo paliwowe

Ogulewicz W., Węcel D., Wiciak G., Łukowicz H.

Rynek Energii

|

2010

|

nr 2

108-112

PL

W pracy zaprezentowano wybrane zagadnienia zastosowania ogniw paliwowych w układach wykorzystujących słoneczną energię odnawialną. Energia elektryczna ogniw fotowoltaicznych zasila elektrolizery generatorów wodoru. Uzyskane paliwo wodorowe utleniane w ogniwach paliwowych wytwarza energię elektryczną zgodnie z profilem zapotrzebowania odbiorców. W procesie utleniania wodoru w ogniwach paliwowych powstaje również ciepło. Zaproponowano sposób konwersji ciepła odpadowego z chłodzenia ogniw paliwowych w energię elektryczną z użyciem półprzewodnikowych modułów termoelektrycznych Peltiera. W artykule wyszczególniono założenia projektu badawczo-rozwojowego ogniwa paliwowego typu PEM oraz omówiono koncepcje instalacji badawczych realizowanych w Instytucie Maszyn i Urządzeń Energetycznych. Przedstawiono sugestie i wnioski dotyczące potencjalnych zastosowań tej technologii w energetyce uwzględniające obecny poziomu za-awansowania badań.

EN

Selected problems connected to the use of fuel cells in energy-system with solar renewable energy are introduced in the paper. Electric energy from photovoltaic cells supply electrolysers in hydrogen generators. Solar generated hydrogen fuel is oxidized in fuel cells and produce electric energy according to the electrical power requirement of the receivers. During oxidation process in fuel cells also heat is generated. The method of waste heat conversion from fuel cells cooling system to electric power was proposed using semiconductor thermoelectric Peltier cells. In this article were specified guiding principles of research and development project of PEM fuel cell and conception of research system made in Institute of Power Engineering and Turbomachinery was discussed. There were presented suggestions and conclusions related to potential application of that technology in power industry, take into account the advanced research level.

9

Identyfikacja wpływu sposobu zasilania elektrolizera na efektywność produkcji paliwa wodorowego

Węcel D., Ogulewicz W.

Rynek Energii

|

2010

|

nr 4

77-82

PL

Odnawialne źródła energii stosowane do produkcji energii elektrycznej są jednym ze sposobów ograniczenia emitowanego CO2 przez człowieka do atmosfery. Ze względu na niestabilność dopływu energii z takich źródeł, np. energii promieniowania słonecznego, konieczne jest odpowiednie zmagazynowanie pozyskanej energii. Jedną z możliwości jest produkcja i magazynowanie wodoru, który w zależności od zapotrzebowania będzie utleniany w ogniwach paliwowych. W artykule przedstawiono zagadnienia związane z produkcją wodoru do ogniw paliwowych typu PEM. Jednym z podstawowych sposobów produkcji wodoru, wykorzystującym odnawialne źródła energii, jest proces elektrolizy wody. Zastosowanie urządzeń bezpośredniej przemiany takich jak ogniwa fotowoltaiczne pozwala na stworzenie stosunkowo sprawnych i nieskomplikowanych w eksploatacji układów wykorzystujących energię Słońca do produkcji wodoru w elektrolizerach. W artykule zaprezentowano wyniki badań małych generatorów wodoru zasilanych ze stabilizowanego zasilacza prądu stałego, a następnie z ogniw fotowoltaicznych. Celem pracy było określenie optymalnego sposobu połączeń układu ogniwo fotowoltaiczne - elektrolizer, pozwalającego uzyskać maksymalną wydajność.

EN

Renewable energy sources, used to power generation, are one of way to reduce emission of CO2 to the atmosphere by people. In respect of unstable energy inflow from such sources, e.g. solar radiation, the appropriate storage of energy is necessary. One of the way is to produce and storage hydrogen, which allows to generate power in fuel cells, adapted to current demand. In this paper are presented problems of hydrogen production for PEM type fuel cells. One of the basic methods of hydrogen production, using renewable energy sources, is water electrolysis. The use of direct conversion devices such as photovoltaic cells, allows to make devices producing hydrogen in electrolyser. This device is relatively efficient and uncomplicated in working and using solar energy. In the paper are presented the results of experimental investigations of small hydrogen generators which are supplied by regulated DC power supply and next by photovoltaic panels. The goal of investigations was determining the optimal connections between photovoltaic panels and electrolysers, which allow to obtain maximum hydrogen production.