Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 14

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  electrolyzer
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
Sumaryczna moc zainstalowana uruchomionych instalacji fotowoltaicznych (PV) w Polsce w 1 kwartale 2023 r. osiągnęła wielkość wynoszącą około 12,5 GW. Duża moc zielonej energii wpływa na redukcję emisji CO2, jednak zwiększa jednocześnie niestabilność pracy całego systemu energetycznego. Aby dokonać stabilizacji zmienności odbioru energii elektrycznej przez sieć, w artykule rozważamy kontraktowanie maksymalnych wolumenów odbioru energii z farm w założonym okresie czasu, produkując z nadmiarowej energii zielony wodór. Nasze studium omawia powyższy problem na przykładzie instalacji fotowoltaicznej rozszerzonej o elektrolizer oraz magazyn wodoru. Patrząc na świat energetyczny z tej perspektywy, widać wyraźnie, że proste podejście do produkcji energii z OZE staje się niewystarczające i konieczne są wdrożenia kompleksowych instalacji adresujących funkcje produkcji, magazynowania krótko i długoterminowego oraz wprowadzania nadmiarów zmagazynowanej np. w wodorze energii do dalszej dystrybucji. W ten sposób możemy istotnie przyspieszyć transformację wodorową.
EN
In the first quarter of 2023, the cumulative installed capacity of photovoltaic (PV) farms in Poland reached a substantial 12.5 GW. This noteworthy green energy capacity contributes to a reduction in C02 emissions, but it also introduces greater instability into the overall energy system. To tackle the fluctuations in electricity demand and enhance grid stability, this article delves into the concept of contracting the maximum energy consumption from these farms over a defined timeframe, thereby generating green hydrogen from excess renewable energy. Our study examines this challenge, using a photovoltaic installation as an example, augmented With an electrolyzer and hydrogen storage. Taking a broader perspective on the energy sector, it becomes apparent that a straightforward approach to renewable energy production is no longer adequate. What is needed are comprehensive installations that fulfill the roles of energy production, short- and long-term storage, and the integration of surplus stored energy, such as hydrogen, for further distribution. This approach has the potential to significantly expedite the hydrogen transformation.
EN
Presently, we can learn and read more and more about hydrogen in both traditional and social media. The article answers why there is so much interest in hydrogen recently. It has been recognized by European and global decision-makers as a very promising medium necessary to carry out the climate and energy transformation. The advantages of hydrogen as a fuel and as a medium for storing large amounts of energy over a longer period of time is also presented. In addition, an overview of hydrogen technologies presented at the Hydrogen Technology Expo in Bremen in September 2023 is provided. The state of hydrogen technologies currently available on the market is compared to the latest achievements of scientists described in scientific articles. The aim of the article is to review the technologies available on the market for the production, storage and use of hydrogen as a vehicle fuel. Hydrogen technologies presented at the Hydrogen Expo in Bremen were confronted with the latest scientific achievements described in the latest scientific articles. Thanks to such a confrontation, it is possible to make a rational purchasing decision in the area of selected hydrogen technologies.
EN
Recently, the use of electrolyzers for hydrogen production through water electrolysis is of great interest in the industrial field to replace current hydrogen production pathways based on fossil fuels (e.g. oil, coal). The electrolyzers must be supplied with a very low DC voltage in order to produce hydrogen from the deionized water. For this reason, DC-DC step-down converters are generally used. However, these topologies present several drawbacks from output current ripple and voltage gain point of view. In order to meet these expectations, interleaved DC-DC step-down converters are considered as promising and interesting candidates to supply proton exchange membrane (PEM) electrolyzers. Indeed, these converters offer some advantages including output current ripple reduction and reliability in case of power switch failures. In addition, over the last decade, many improvements have been brought to these topologies with the aim to enhance their conversion gain. Hence, the main goal of this paper is to carry out a thorough state-of-the-art of different interleaved step-down DC-DC topologies featuring a high voltage gain, needed for PEM electrolyzer applications.
5
Content available remote Economic analysis of an installation producing hydrogen through water electrolysis
EN
This paper presents an economic analysis of an installation that produces hydrogen through water electrolysis. The purpose of the economic analysis performed for the hydrogen generator was to determine the break-even price of hydrogen. In calculations the NPV (Net Present Value) indicator was used. The reference system had installed power of 10 MW and worked 8 hours a day (2920 hours per year) during the valley of demand for electricity. The installation’s lifetime was assumed to be 100,000 hours. The efficiency of the hydrogen generator was assumed to be 80% during operation at maximum power.
EN
Solar energy is widely available in nature and electricity can be easily extracted using solar PV cells. A fuel cell being reliable and environment friendly becomes a good choice for the backup so as to compensate for continuously varying solar irradiation. This paper presents simple control schemes for power management of the DC microgrid consisting of PV modules and fuel cell as energy sources and a hydrogen electrolyzer system for storing the excess power generated. The supercapacitor bank is used as a short term energy storage device for providing the energy buffer whenever sudden fluctuations occur in the input power and the load demand. A new power control strategy is developed for a hydrogen storage system. The performance of the system is assessed with and without the supercapacitor bank and the results are compared. A comparative study of the voltage regulation of the microgrid is presented with the controller of the supercapacitor bank, realized using a traditional PI controller and an intelligent fuzzy logic controller.
PL
Ciągły wzrost znaczenia odnawialnych źródeł energii (OZE), działających w oparciu o energię wiatru lub słońca prowadzi do potrzeby równoczesnego rozwoju różnych technologii magazynowania energii. Jedną z możliwości magazynowania energii jest jej przechowywanie w formie wodoru. W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych w Instytucie Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej na stanowisku pomiarowym wyposażonym w elektrolizery alkaliczne typu AEM. Zaprezentowano wpływ skokowej zmiany wartości prądu zasilającego na parametry badanego układu oraz przedstawiono wybrane charakterystyki.
EN
The increase of the importance of renewable energy sources, working on the basis of the energy of wind or sun leads to the need for the simultaneous development of energy storage technologies. One of the possibilities for energy storage is storage it in form of hydrogen. The article describes the process of water electrolysis and the results of research conducted at the Institute of Power Engineering and Turbomachinery at Silesian University of Technology using the bench equipped with alkaline electrolyzers AEM type, capable of producing hydrogen by electrolysis of water. The influence of rapid changes in the value of the supply current on the parameters of the test system is shown and selected characteristics of electrolyzers are presented.
8
Content available remote Analysis of hydrogen production in alkaline electrolyzers
EN
Increasing the share of renewables in the energy mix at the expense of non-renewable sources, which account for a major part of base load power generation units, adversely affects the stability of power systems. In order to maintain stability, there is a need to develop electric energy storage. One solution is to store surplus energy in the form of hydrogen. At present hydrogen is mainly obtained in the processes of using non-renewable fuels. However, it may also be obtained through an electrolysis process, powered by electricity produced from renewable energy sources. This article presents the principle of operation of various types of electrolyzers and presents selected characteristics for alkaline electrolyzers.
PL
Wraz z wejściem na rynek pierwszych komercyjnych pojazdów napędzanych wodorowymi ogniwami paliwowymi pojawiają się pytania dotyczące pozyskania wodoru do ich zasilania. Bardzo obiecującą technologią produkcji czystego wodoru są wysokotemperaturowe elektrolizery typu HTPEM. W ramach projektu Lider finansowanego ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju został opracowany prototypowy układ generowania wodoru oparty na elektrolizerze typu HTPEM. W artykule opisano najważniejsze komponenty układu. Dokonano charakterystyki stosu elektrolizera wykorzystującego wysokotemperaturową membranę na bazie polibenzimidazolu. Następnie dokładnie przedstawiono cele sterowania wysokotemperaturowym elektrolizerem co było wyjściem do zaprojektowania jednostki sterującej elektrolizera. Dokonano także opisu sposobu projektowania nowoczesnych systemów sterowania. W dalszej kolejności opisano charakterystyki prądowo-napięciowe prototypowego elektrolizera oraz podano potencjalne jego zastosowania.
EN
With the entry to the markets the first commercial vehicles powered by hydrogen fuel cells questions arise concerning the hydrogen generation to supply them. Very promising technology for pure hydrogen producing are high-temperature HTPEM electrolysers. In the project funded by The National Centre for Research and Development has developed a prototype system for pure hydrogen generating based on the HTPEM electrolyzer. In the article were described the main components of the system. Also were presented the characteristics of the electrolyser stack based on polybenzimidazol high-temperature membranes. Then listed control objectives of the high-temperature electrolyser which were the exit to the design of the effective control system. There has also been presented the way of modern control systems design. Subsequently were described current-voltage characteristics of the prototype hydrogen generation system and given the potential its applications.
PL
W artykule przedstawiono perspektywy współpracy źródeł odnawialnych tj., elektrowni wiatrowych i słonecznych z magazynem energii – elektrolizer – ogniwo paliwowe. Przedstawiono wyniki pomiarów zrealizowane na modelu fizycznym omawianego układu. W referacie scharakteryzowano możliwości magazynowania energii w systemie elektroenergetycznym opartym na źródłach rozproszonych. Zwrócono uwagę na cechy szczególne pracy źródeł wytwórczych w systemie elektroenergetycznym pod względem produkowanego towaru, jakim jest energia elektryczna.
EN
In the paper there are presented prospects of colaboration of renewable energy sources such as wind power plant, and solar power plant with electrolyzer – fuel cell as energy storage. There are presented results of measurement of physical model of this system. There were discussed the possibilities of energy storage in electric power system based on dissipated sources. It was paid attention to particular features of the work of generation sources in electric power system as regard produced electric energy.
PL
Efektywność systemów transportowych bardzo często zależy od rodzaju stosowanego paliwa. Czynnikiem umożliwiającym uzyskanie przewagi konkurencyjnej jest wykorzystanie tańszego paliwa alternatywnego do zasilania środków transportu. Korzyści materialne mogą zostać powiększone również w sposób pośredni w wyniku dotacji (państwowych lub europejskich) na zakup pojazdów bardziej przyjaznych środowisku lub zmniejszenie tzw. opłat środowiskowych. Dlatego wielu przewoźników zwraca uwagę na oferowane przez naukowców innowacyjne systemy napędowe oraz paliwo w postaci wodoru. Do produkcji wodoru można wykorzystać elektrolizery membranowe zasilane energią z odnawialnych źródeł. W artykule przedstawiono konstrukcję oraz badania jednokomórkowego elektrolizera typu HTPEM, który może zostać wykorzystany do produkcji paliwa wodorowego dla ekologicznych pojazdów przyszłości. Opisano również podstawy teoretyczne wysokotemperaturowej elektrolizy wody oraz nowoczesne materiały stosowane na membrany elektrolizerów. Artykuł zawiera również opis innowacyjnego stanowiska do badania ogniw paliwowych i elektrolizerów typu PEM i HTPEM powstałego w wyniku realizacji projektu LIDER finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.
EN
The efficiency of the transportation systems often depends on the type of used fuel. Factor to gain competitive advantage is the use of a cheaper alternative fuel to power vehicles. Economical benefits may be increased, indirectly through grants (national or European) for the purchase of vehicles more environmentally friendly or reduction so-called environmental charges. That is why many carriers draws attention to offer by scientists innovative propulsion systems and fuel in the form of pure hydrogen. For hydrogen production can be used membrane electrolysers powered from renewable sources. This paper presents the design and testing of single cell HTPEM electrolyzer which can be used to produce hydrogen fuel for future clean vehicles. Also was described the theoretical basis of high temperature water electrolysis and modern materials used for the electrolyzer’s membrane. The article contains a description of an innovative test bench dedicated for PEM and HTPEM fuel cells and electrolyzers resulting LIDER project funded by the National Centre for Research and Development .
12
Content available remote Magnetically Coupled Multiport Converter with Integrated Energy Storage
EN
This paper presents a new integrated DC/DC converter for hydrogen-based energy storages. As compared to traditional individual converter based solutions for interfacing of an electrolyzer and a fuel cell, the proposed topology features reduced energy conversion stages. In order to improve the response time of the hydrogen buffer a battery was integrated into the interface converter with no need for an extra charging/discharging circuit. The paper analyzes and discusses the operating principle of the new converter and provides some design guidelines. Finally, theoretical background is experimentally verified.
PL
W artykule przedstawiono nową zintegrowaną przetwornicę DC / DC dla magazynów energii na bazie wodoru. W porównaniu do tradycyjnych rozwiązań z oddzielnymi przetwornicami do elektrolizera i ogniwa paliwowego, proponowaną topologię cechuje zmniejszona liczba etapy konwersji energii. W celu poprawienia czasu reakcji bufora wodorowego akumulator został zintegrowany z interfejsem przetwornicy, bez konieczności stosowania dodatkowego obwodu ładowania/rozładowania. W artykule przedstawiono analizę i omówiono zasady działania nowego przekształtnika, i podano wybrane zalecenia projektowe. W końcowej części przedstawiono wyniki eksperymentalne, weryfikujące założenia teoretyczne.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.