Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 22

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  elektrolizer
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
Przedstawiono główne wymagania, jakie powinny spełniać elektrolizery przeznaczone do elektrosyntezy związków organicznych. Wyjaśniono, że niektóre z tych wymagań mogą być spełniane w typowych rozwiązaniach, ale często niezbędne są konstrukcje oryginalne. Z tych ostatnich omówiono elektrolizery szczelinowe, elektrolizery z elektrodami o rozwiniętej powierzchni (nasypowymi, siatkowymi, zwojowymi typu 'Swiss-Roll'), z elektrodami ruchomymi (obrotowymi, fluidalnymi) i inne. Na przykładzie otrzymywania hydrochinonu z benzenu przedstawiono cechy elektrolizy układów dwufazowych (emulsji).
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.
5
Content available remote Economic analysis of an installation producing hydrogen through water electrolysis
63%
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.
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 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.
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.
9
Content available remote Analysis of hydrogen production in alkaline electrolyzers
63%
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
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.
11
Content available remote The use of fuel cells to store energy from renewable sources
63%
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.
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.
13
Content available remote Magnetically Coupled Multiport Converter with Integrated Energy Storage
63%
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.
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.
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 .
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.
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.
19
Content available remote System wbudowany do badania właściwości elektrolizera
63%
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.
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.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.