The paper presents the results of a technical and economic analysis of the power supply for a model industrial facility based on intermittent renewable energy sources in the form of wind turbines and photovoltaic modules, supplemented with hydrogen energy storage. The adopted power supply strategy assumed the maximisation of self-consumption of self-produced electricity. Six variants were considered, including two with an energy storage system, three using only RES, and a reference variant in which the model facility is powered by the power grid. The modelling and optimisation of the proposed variants was carried out in the HOMER software, in terms of the lowest net present cost. The results obtained indicate that the most advantageous configuration is a grid-connected hybrid renewable energy system consisting of wind turbines and a photovoltaic power plant. A system with hydrogen energy storage is much more profitable than powering the facility from the grid. The profitability of hydrogen energy storage increases even more with the projected increase in electricity prices and the falling prices of hydrogen system components.
PL
W artykule przedstawiono wyniki techniczno-ekonomicznej analizy zasilania modelowego obiektu przemysłowego energią elektryczną pochodzącą z niestabilnych źródeł energii odnawialnej. Jako źródła OZE rozpatrzono turbiny wiatrowe i moduły fotowoltaiczne współpracujące z wodorowymi magazynami energii. W przyjętej strategii zasilania założono maksymalizację zużycia na potrzeby własne samodzielnie wyprodukowanej energii elektrycznej. Rozważano sześć wariantów, w tym dwa z systemem magazynowania energii, trzy wykorzystujące wyłącznie OZE oraz wariant referencyjny, w którym modelowy obiekt był zasilany z sieci elektroenergetycznej. Modelowanie i optymalizację zaproponowanych wariantów przeprowadzono w programie HOMER pod kątem najniższego kosztu bieżącego netto. Uzyskane wyniki wskazują, że najkorzystniejszą konfiguracją jest przyłączony do sieci hybrydowy system energii odnawialnej, składający się z turbin wiatrowych i elektrowni fotowoltaicznej. Taki system z układem magazynowania energii za pośrednictwem wodoru jest znacznie bardziej opłacalny niż zasilanie obiektu z sieci. Rentowność magazynowania energii znacząco rośnie wraz z prognozowanym wzrostem cen energii elektrycznej i spadkiem cen elementów instalacji wodorowych.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.