الهجين الهيدروجين الكهروضوئية E- التنقل مفهوم مجتمع الطاقة الصناعية

طاقة الهيدروجينورقة بحثيةطاقة شمسية

المشاركة تعنى الاهتمام

18 فبراير، 2022

تقدم هذه المقالة خطة التنفيذ الشاملة لتكون بمثابة نموذج لمجتمعات الطاقة الصناعية للتنقل الهجين الهيدروجين الكهروضوئية التي سيتم إنشاؤها في المستقبل.

 

By استفان فوكوني

قسم الطاقة الكهربائية ، جامعة بودابست للتكنولوجيا والاقتصاد ، المجر


 

ملخص

 

مع انتشار مصادر الطاقة المتجددة ، تظهر مشاكل استخدام الطاقة والنقل والتخزين بشكل متكرر. من أجل عدم خفض أداء الوحدات المنتجة للطاقة من المصادر المتجددة ، والتي تتميز بكفاءة منخفضة نسبيًا ، ولتعزيز حلول استهلاك الطاقة المستدامة ، تم وضع تصور للمختبر الحي في هذا المشروع. في الموقع التجريبي ، يتم تخزين الطاقة المنتجة (عن طريق الألواح الكهروضوئية وتوربينات الغاز / المحركات) بعدة طرق ، بما في ذلك إنتاج الهيدروجين. يتم استكشاف الاستخدامات التالية للهيدروجين: (XNUMX) تغذيته في شبكة الغاز الطبيعي الوطنية ؛ (XNUMX) بيعه في محطة تعبئة H-CNG (غاز طبيعي مضغوط) ؛ (XNUMX) استخدامه في خلايا الوقود لإنتاج الكهرباء. تقدم هذه المقالة خطة التنفيذ الشاملة ، والتي يمكن أن تكون بمثابة نموذج لمجتمعات الطاقة الهجينة التي سيتم إنشاؤها في المستقبل.

 

1.المقدمة

 

كمية الغاز الموزعة من قبل مشغلي نظام التوزيع (DSOs) في المجر في تناقص مستمر. إنها مهمة ذات أولوية عالية لمسؤولي نظام التوزيع لوقف هذا الاتجاه [1]. مهمة أخرى صعبة لشبكة التوزيع هي التعويض عن تأثيرات أنواع معينة من نقاط التسليم (PODs) ، بما في ذلك المنتج والمستهلك والتخزين PODs ، والحفاظ على توازن الطاقة.

 

اليوم ، تتزايد أهمية توفير إمدادات طاقة مستدامة ومتوازنة بشكل متساوٍ. لإيجاد التوازن بين التشغيل المستقل ، يتطلب استخدام مصادر الطاقة المتجددة ، والجودة والخدمة الفعالة من حيث التكلفة ، كفاءات تمنح ميزة تنافسية كبيرة لـ DSOs [2]. لاستغلال هذه الميزة التنافسية ، يجب أن يكون إنشاء وتطوير النماذج التي يمكن أن تعمل بشكل مربح في الممارسة العملية مهمة ذات أولوية عالية.

 

يشار إلى تعقيد هذه المهمة من خلال حقيقة أنه يجب أخذ العديد من التوقعات في الاعتبار في نفس الوقت. في الحل الأمثل ، يتم تلبية هذه التوقعات إلى أقصى مستوى ممكن. في مشروع البحث الحالي ، الذي تم تمويله وتنفيذه من قبل DSO المجري المحلي ، تم أخذ وجهات النظر التالية في الاعتبار عند تجميع المفاهيم ودراسة الجدوى لمختبر حي مستقبلي ، أي الموقع التجريبي الذي تمت مناقشته في هذه الورقة:

 

  • إدراج عادات الاستهلاك للمستهلكين [3] (المستهلكون / المنتجون / عملاء التخزين المؤتمتون جزئيًا أو كليًا) في عملية التخطيط الاستراتيجي للشبكة ؛
  • الاستخدام الأمثل لإمكانيات التآزر داخل الشركة فيما يتعلق بإمكانيات الغاز والكهرباء واحتياجات العملاء ؛
  • تكامل التكنولوجيا المبتكرة للحفاظ على توازن طاقة الشبكة ؛
  • خدمة تشغيل الشبكة المثلى ، مع أقل قدر ممكن من إزعاج العميل.

 

كان الهدف من مشروعنا البحثي هو إعداد دراسة جدوى لنظام نموذجي ، والذي يسمح بما يلي:

 

  • مع الأخذ في الاعتبار ظهور المستهلكي ، وتحليل سلوك شبكة التوزيع للمنتج / المخزن / المستهلك.
  • ابحث عن التطورات النشطة الممكنة وبدائل تخزين الطاقة ، وتحليل إمكانيات التآزر.
  • تقدير استدامة شبكات الكهرباء والغاز [4] ، إنشاء طرق التحكم على مستوى POD (EFIR - نظام مراقبة الطاقة والتحكم فيها) في تقاطع سلامة الإمداد والاقتصاد الأمثل.

 

الهدف من جميع الخطوات المذكورة أعلاه هو تطوير [5] ، حل فعال من حيث التكلفة ومتعدد الوظائف يمكن تخصيصه حسب الاحتياجات المحلية باستخدام حلول مبتكرة.

 

أثناء بحثنا ، التصميم النشط ، ومفهوم حساب العائد والتحكم لنظام الطاقة الهجين (شاحن الهيدروجين ، والطاقة الكهروضوئية ، وشاحن السيارة الكهربائية (EV) ، H2 محطة تعبئة) لموقع تجريبي واقعي ، لإنشاء مجتمع طاقة مستدامة. تصف هذه المقالة الموقع التجريبي وعناصر النظام النشط الهجين. تمت مناقشة إمكانية التشغيل المشترك للتكنولوجيات المختلفة ، وعرض نتائج أعمال التحجيم والتصميم. يختتم المقال بملخص الخبرات ، ويتم تحديد اتجاهات البحث المستقبلية المحتملة.

 

2. النظام الحالي في الموقع التجريبي

 

الشكل 1 يوضح الموقع التجريبي وحدود النظام الذي تم مسحه. تم تحليل توازن الطاقة للمواد والطاقة التي تعبر هذه الحدود.

 

الرقم 1. الموقع التجريبي وحدود النظام الذي تم مسحه.

الشكل 1. الموقع التجريبي وحدود النظام الذي تم مسحه.

 

كان من المتوقع أن يتطابق النظام الجديد الذي سيتم إنشاؤه مع النظام الحالي. يجب تلبية متطلبات الطاقة في الموقع من خلال النظام الجديد. وهذا يعني أنه يجب تلبية الطلب على الغاز والحرارة والكهرباء ، ويجب توفير الماء لإنتاج الهيدروجين من فصل الماء.

 

2.1. استهلاك الغاز الطبيعي

 

تم خدمة الموقع التجريبي بواسطة أنبوب غاز طبيعي NA200 قادم من المدينة. كان متوسط ​​الضغط للغاز القادم حوالي 3.4 بار ، والذي تم تخفيضه إلى ~ 1 بار بواسطة مخفض في صندوق منظم ضغط فيورنتيني عند طرف الغاز. وصل الغاز عند هذا الضغط إلى غواصة الموقع التجريبي. من هنا ، خدم خط الأنابيب المحلي أفران الغاز في الموقع. كان العداد الرئيسي عبارة عن عداد غاز توربيني Actaris G-100 Fluxi 2080 / TZ مع جهاز إرسال. داخل موقع الاختبار ، كان هناك عداد محاسبة واحد ، و 1 متر تم تركيبها.

 

كان تقدير القيمة الأساسية السنوية لاستهلاك الغاز ذا أهمية أساسية ، بحيث تكون دقة تقدير المدخرات المحتملة التي يمكن تحقيقها من خلال تدابير كفاءة الطاقة المختلفة والتقييم الاقتصادي لهذه التدابير هي الأعلى.

 

بالنسبة للتدفئة ، يجب تحديد القيم التالية بدقة: (XNUMX) الطلب على الحرارة (طلب طاقة التسخين معين لدرجة الحرارة الخارجية Tkm، والذي يعمل كأساس للتحجيم) ؛ (XNUMX) القيمة الأساسية المتوقعة للحرارة والطلب على الوقود الذي يعتمد على بيانات إحصائية طويلة المدى للأرصاد الجوية. يعد الطلب على الحرارة أمرًا مهمًا للغاية لتحديد أداء مصدر الحرارة (للفرن أو محطة تسخين المستهلك) ، وتأمين أداء الوقود أو الحرارة. غالبًا ما يكون مقدار الوقود أو خيار أداء الحرارة المضمون مبالغًا فيه بشكل خطير. وهذا يعني أن الطلب الحقيقي لأداء الذروة أقل بكثير من الطلب الحراري المصمم ، وقد يكون تقليل الطلب على أداء الذروة هو الخطوة الأولى نحو خفض تكاليف الطاقة. نادرًا ما يعطي المصممون الحرارة المتوقعة واستهلاك الوقود للموقع ، وهو أمر ضروري لتقدير الجزء المتغير من تكاليف الطاقة. ومع ذلك ، يمكن أن يكون بمثابة أساس لحساب الوفورات المتوقعة وبعد التنفيذ ، الوفورات الحقيقية لتدابير كفاءة الطاقة المقترحة.

 

كان من الصعب تحديد القيمة الأساسية للموقع التجريبي بناءً على البيانات المتاحة. يستخدم الموقع الغاز للتدفئة وإنتاج الماء الساخن المنزلي (DHW). ستكون هناك حاجة إلى بيانات أكثر دقة لمعرفة كمية الغاز المستخدمة للتدفئة وإنتاج المياه الساخنة ، على التوالي. كما أن مقارنة الاستهلاكات السنوية ليست كافية ، حيث توجد اختلافات كبيرة في القيم من سنة إلى أخرى.

 

أخيرًا ، تم تحديد القيمة الأساسية بالتعاون مع المالك والمشغل لموقع الاختبار.

 

2.2. استخدام الطاقة الكهربائية

 

توافرت البيانات مقسمة إلى شهور لاستهلاك الكهرباء في الموقع التجريبي للأعوام 2018-2019-2020 (الجدول 1). ومع ذلك ، يبدو أن البيانات المقدمة لعام 2018 كانت خاطئة: كانت منخفضة للغاية وكانت الأرقام في سلسلة البيانات هي نفسها تمامًا كما في سلسلة البيانات المعطاة لاستهلاك المياه في 2018. لذلك ، تم أخذ بيانات استهلاك الكهرباء لعام 2018 في الاعتبار كخطأ إداري ولم يؤخذ في الاعتبار عند حساب القيمة الأساسية.

 

الجدول 1. استهلاك الكهرباء في الموقع التجريبي في 2019-2020.

استهلاك الكهرباء في الموقع التجريبي في 2019-2020.

 

لم يتم توفير البيانات لشهر نوفمبر وديسمبر 2020 ؛ لذلك ، تم تخصيص متوسط ​​الأشهر الأخرى من نفس العام لهذين الشهرين. بلغ متوسط ​​استهلاك الطاقة للسنوات التي تم فحصها 2 كيلو واط ساعة / سنة ، و 179,000 كيلو واط ساعة / شهر و 15,587 كيلو واط ساعة / يوم. إذا كان من المفترض أن يتم العمل في الموقع لمدة 520 هكتارًا يوميًا ، فإن متوسط ​​الطلب على الطاقة الكهربائية للموقع كان 12 كيلوواط ، كما أظهرت سلسلة البيانات ، كان الاستهلاك أعلى في الشتاء منه في الصيف. ربما يكون السبب الرئيسي لذلك هو أن المخزن كان به نظام تدفئة كهربائي. ومن الملاحظ أيضًا أن الاستهلاك في الصيف كان أعلى منه في الربيع ، وربما يرجع ذلك إلى تشغيل المبرد. تم تحقيق التبريد المريح للمباني بواسطة مبردات RHOOS المدمجة بقدرة 43 كيلو وات. تم تثبيت أحدهما على قاعدة المبنى ، بينما كان الآخر في الأعلى ، في حالة المبنيين الإداريين. تعمل أجهزة التبريد بالحمل الحراري الملحقة بنظام التبريد رباعي الأنابيب على تبريد الغرف ، وبناءً على بيانات الاستهلاك الشهري للكهرباء ، كان من المفترض أن الطاقة الكهربائية المستهلكة للتبريد في أكثر الشهور سخونة كانت 49 كيلو وات ساعة / شهر. كانت القيمة الأساسية لاستهلاك الكهرباء للمبردات 3000 كيلو وات ساعة / سنة ، وعلى الرغم من تحليل بيانات استهلاك المياه بالتفصيل في دراستنا الشاملة ، لم يتم تقديم هذا التحليل في هذه المقالة ، حيث أن البيانات كانت ذات أهمية ضئيلة فيما يتعلق بتقنية الهيدروجين . 

 

3. إدراج إنتاج الطاقة المتجددة وتخزينها في النظام

 

كان من المفترض أن يتم تحقيق إنتاج الطاقة على أساس المصادر المتجددة من خلال نظام الطاقة الكهروضوئية (PV). كان أداء النظام المستخدم حاليًا 49 كيلوواط ؛ تم استهلاك الطاقة المنتجة بالكامل في الموقع التجريبي. إذا تم زيادة قدرة النظام الكهروضوئي ، فقد أصبح من الممكن أيضًا التغذية في الشبكة الكهربائية. ومع ذلك ، في كلتا الحالتين ، كان هناك ثلاثة استخدامات محتملة للطاقة الكهربائية التي تنتجها الخلايا الكهروضوئية.

 

  • في السيناريو الأول ، تم استهلاك الطاقة الكهربائية المنتجة بشكل مباشر من قبل المستهلكين العاديين داخل الموقع التجريبي ، أي لم يتم تخزين الطاقة ، ولم يتم تغيير الحمل.
  • في السيناريو الثاني ، تم تخزين الطاقة الكهربائية المنتجة في الموقع التجريبي جزئيًا أو كليًا في بطاريات واستخدامها في الموقع إذا لزم الأمر.
  • في السيناريو الثالث ، تم تخصيص الطاقة الكهربائية التي تنتجها الخلايا الكهروضوئية لإنتاج الهيدروجين ، والذي تم تخزينه في H.2 المخازن. يمكن تحويل هذا إلى طاقة كهربائية بواسطة خلايا الوقود ، إذا نشأ الطلب.

 

3.1 محطة طاقة شمسية

 

قبل بدء المسح الحالي ، بناءً على اعتبارات فنية واقتصادية ، قرر المالك نشر محطة طاقة شمسية بأداء اسمي 49 كيلوواط في الموقع التجريبي (كان الأداء الكهربائي لجانب التيار المستمر لنظام الإنتاج 49.58 كيلوواط ، والكهرباء الأداء المحسوب من جانب أداء التيار المتردد للعاكس كان 4 كيلو فولت أمبير [6]).

 

بالنظر إلى هذا الموقف ، حسبت الدراسة الحالية المقدار المتوقع للطاقة الكهربائية التي تنتجها ألواح SunForte PM096B00 الكهروضوئية لمحطة الطاقة الشمسية المخطط لها في الموقع التجريبي ، مع مراعاة بيانات الأرصاد الجوية طويلة المدى. تم تحديد المقدار المتوقع للطاقة الكهربائية المنتجة من خلال قاعدة البيانات والبرمجيات PVGIS-CMSAF المتاحة مجانًا (http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/ (تم الاطلاع عليه في 4 يونيو 2019)) ، تم إنشاؤه بدعم من الاتحاد الأوروبي.

 

وفقًا للتصميمات المتاحة ، تم تركيب الألواح الكهروضوئية في ثلاث مجموعات على سطح مبنى المكاتب 2. تم تركيب وحدات ذات أداء اسمي قدره 35.7 كيلوواط على السطح الجنوبي ، بينما تم تركيب الألواح الاسمية على السطح الجنوبي الشرقي كان 13.1 كيلوواط. في الواقع ، لم تواجه أقسام السقف المعنية بالضبط نقاط البوصلة هذه ، ولكن من أجل الحساب ، تم النظر في هذه الاتجاهات المثالية. وفقًا للتصميمات ، كانت زاوية ميل الألواح 30 درجة. تم أخذ خسارة المحصول الناتجة عن درجة حرارة البيئة والإشعاع المنخفض المؤقت بنسبة 13٪ ، وتم أخذ الخسارة الناتجة عن الانعكاس بسبب زاوية السقوط بنسبة 2.9٪ ، في حين أن الخسائر الأخرى (بسبب الكابلات والعاكس وما إلى ذلك) ) تم اعتبارها 14٪ بواسطة نظام PVGIS.

 

3.2 انتاج وتخزين الطاقة الكهربائية

 

أنتج النظام الشمسي الذي تم تحليله طاقة كهربائية في غالبية العام أكثر من الطلب على الطاقة الكهربائية لمستهلكي الموقع التجريبي ، بناءً على البيانات المتاحة. نشأ هذا الإنتاج الإضافي بشكل أساسي في أشهر الصيف. بالإضافة إلى ذلك ، كان من الممكن أيضًا أنه في الفترات التي تتميز بانخفاض استهلاك الكهرباء (على سبيل المثال ، عطلات نهاية الأسبوع) ، يمكن أن ينتج النظام الكهروضوئي كامل كمية الطاقة المطلوبة. يجب إبراز أن البيانات الواردة أعلاه قابلة للتطبيق فقط إذا كانت السماء صافية. الإنتاج الحقيقي ، المعدل حسب الأحوال الجوية ، لن يصل إلى المطالب اليومية في الغالبية العظمى من الحالات.
إذا لم تكن السماء صافية بشكل مثالي خلال جميع الأيام ، فيجب تغيير سعة التخزين أيضًا. في هذه الحالة ، وفقًا لـ PVGIS ، كان الأداء 30 كيلو واط ، بينما يجب أن تكون سعة التخزين حوالي 100 كيلو واط في الساعة. ينبع التغيير الأقل في الأداء من حقيقة أنه إذا كان حجم النظام يلبي الطلب الكامل للموقع حتى لساعات الليل ، فقد تم التقليل من سعة التخزين. على العكس من ذلك ، إذا تم ضبط حجم النظام على السعة القابلة للتثبيت ، فقد كان لدينا صافي إنتاج إضافي نادرًا ، وبالتالي كانت كمية الطاقة التي سيتم تخزينها أقل.

 

3.3 إنتاج الهيدروجين والطاقة الكهربائية

 

حللت هذه الدراسة إمكانية إنتاج الطاقة باستخدام الألواح الكهروضوئية ، والتي يمكن استخدامها لتقسيم المياه [7]. يتم تخزين الطاقة على شكل هيدروجين ، والذي يستخدم في خلايا الوقود لإنتاج الطاقة الكهربائية في ساعات الذروة. المحلل الكهربائي المائي HySTAT 10-10 الذي تنتجه شركة Hydrogenics يعمل بضغط ماء اسمي 10 بار. إذا كان يستخدم 4.9 كيلو واط ساعة / نيوتن متر3 الطاقة الكهربائية الاسمية تنتج 10 نيوتن متر3/ ح الهيدروجين [8].

 

يبلغ الطلب الاسمي للطاقة للمحلل الكهربائي المائي 4.9 كيلو واط في الساعة / نيوتن متر3 عند التحميل الكامل [9]. إذا كانت الألواح الكهروضوئية تنتج الكميات فوق المتوسطة من الكهرباء يوميًا وشهريًا ، فإن متوسط ​​كمية الهيدروجين اليومية والشهرية الناتجة عن الطلب الاسمي للطاقة هو كما يلي (انظر الأعمدة الأربعة الأولى في الجدول 2).

 

الجدول 2. متوسط ​​القيم المتوقعة للطاقة الكهربائية (PV) ، H2 وإنتاج الطاقة الكهربائية (خلايا الوقود).

 

متوسط ​​القيم المتوقعة لإنتاج الطاقة الكهربائية (PV) ، H2 والطاقة الكهربائية (خلايا الوقود).

 

الأداء الاسمي لخلية الوقود HyPM-HD 30 المتاحة تجاريًا التي تنتجها Hydrogenics هو 31 كيلو واط (الأداء الاسمي لخلية وقود سيليريتي هو 60 كيلو واط). بناءً على المواصفات الفنية ، تتطلب خلية الوقود الأصغر ، والتي تتمتع بكفاءة أفضل (55٪) ، ~ 19 نيوتن متر3/ح ح2 إذا كانت القيمة الحرارية للهيدروجين 10.76 ميجا جول / نيوتن متر3؛ التي يمكن أن تنتجها ~ 93 كيلوواط ساعة من الطاقة الكهربائية [10]. وبالتالي ، إذا تم استخدام الأجهزة المذكورة أعلاه لإنتاج الهيدروجين بالكهرباء ، ولإنتاج الطاقة الكهربائية مرة أخرى من الهيدروجين ، فإن كفاءة إنتاج الطاقة الكهربائية تبلغ 33٪.

 

إذا تم استخدام إجمالي الطاقة الكهربائية السنوية التي تنتجها محطة الطاقة الكهروضوئية بقدرة 49 كيلو وات (55,700 كيلو وات ساعة) لتقسيم المياه ، ثم تم استخدام الهيدروجين المنتج لتوليد الطاقة الكهربائية مرة أخرى ، يمكن إنتاج حوالي 18,600 كيلو وات ساعة من الطاقة الكهربائية. إذا تم بيع هذه الطاقة الكهربائية بسعر 50 فورنتًا هنغاريًا / كيلوواط ساعة ، فسيكون الدخل السنوي من ذلك 928,000 قدمًا في السنة [11].الجدول 2 يوضح مقدار الطاقة الكهربائية التي يمكن إنتاجها من الهيدروجين في خلايا الوقود [12]. يعطي العمود الأخير الدخل من هذه الطاقة إذا كان سعر الطاقة الكهربائية 50 فورنتًا / كيلوواط ساعة.

 

إذا كان متوسط ​​العمر الاقتصادي المتوقع هو 10 سنوات وكان الحد الأدنى المتوقع من معدل العائد المقبول (MARR) هو 6٪ ، فيمكن القول أن تكلفة الاستثمار المسموح بها ستكون 6.5 مليون فورنت هنغاري لتصل إلى 929,000 فورنت هنغاري للدخل العادي سنويًا. نظام المراقبة والتحكم ، تم اقتراح قياس الكميات التالية: (XNUMX) الطاقة الكهربائية التي يستخدمها المحلل الكهربائي للماء ؛ (XNUMX) أنتجت كمية من H2؛ (XNUMX) الطاقة الكهربائية المستخدمة في التخزين. (XNUMX) الطاقة الكهربائية التي تنتجها خلية الوقود ؛ (XNUMX) الطاقة الحرارية التي تنتجها خلية الوقود.

 

3.4. إنتاج الطاقة بواسطة التوربينات الغازية والمحركات

 

من المتوقع في المستقبل أن يكون للمجمعات الصناعية ومباني المكاتب والمباني العامة والفنادق وأحواض السباحة والمجمعات ذات الملكية الحرة وحداتها الخاصة لإنتاج الطاقة الكهربائية والحرارية المزودة بتوربينات غازية أو محركات غازية [13].

 

مع الأخذ في الاعتبار القيمة الأساسية المذكورة أعلاه لاستهلاك الطاقة الكهربائية ، كان من المفترض تركيب وحدة إنتاج طاقة حرارية وكهربائية معقدة من 50-65 كيلو وات بالأداء الاسمي. للمقارنة ، تم حساب القيم لكل من التوربينات الغازية ومحركات الغاز. لتقدير تكاليف الاستثمار ، تم طلب عروض أسعار [14].

 

إذا كانت كمية الغاز المطلوبة لإنتاج DHW تعتبر مستقرة ، لتلبية الطلب السنوي على طاقة التسخين ، فإن سعة الطاقة الحرارية للغاز المطلوب هي 1115 جيجا جول. إذا كانت كفاءة الفرن 90٪ ، فإن الطلب على طاقة التسخين ~ 1005 GJ / year. وبالتالي ، فإن الطلب على الحرارة يبلغ حوالي 136 كيلو واط.
بالنسبة لتوربينات الغاز ، تبلغ كفاءة إنتاج الطاقة الكهربائية 29٪ ، بينما تبلغ 40٪ لمحرك الغاز. المكافئ الحراري لاستهلاك الغاز المتوقع للكتل هو 6500 جيجا جول / سنة و 3600 جيجا جول / سنة على التوالي. نتيجة لذلك ، يمكن إنتاج الطلب الكلي على الطاقة الكهربائية للموقع التجريبي ، ويتم توفير الغاز المستخدم لإنتاج الطلب الحراري السنوي للموقع (1082 جيجا جول / سنة ، و 1004 جيجا جول / سنة). إذا تم تركيب الأجهزة ذات الأداء الاسمي أعلاه ، يتم إنتاج فائض من الكهرباء والحرارة وطاقة التبريد ، والتي يمكن إدخالها في الشبكة الكهربائية ، أو يمكن بيعها لتدفئة أو تبريد المباني المجاورة [15].

 

استكشف التحليل الاقتصادي المفصل جدوى الاستثمار في وحدة إنتاج الطاقة المشتركة ، لاستبدال الحل الحالي (الإنتاج الحراري المباشر ، الطاقة الكهربائية المشتراة). بالإضافة إلى احتساب المؤشرات الاقتصادية ، تم فحص مدى حساسية هذه المؤشرات لتقلبات أسعار الطاقة الكهربائية والغاز الطبيعي.

 

3.5 وقود بديل لمركبات الموقع التجريبي

 

وفقًا للخطط الأصلية ، كان من المفترض بناء محطات تعبئة المركبات التي تعمل بالكهرباء والغاز في الموقع داخل مباني الموقع التجريبي. ومع ذلك ، كشفت المناقشات الشخصية أنه سيكون من الأفضل إنشاء محطة تعبئة أمام الموقع التجريبي ، على أسس عامة [16]. إذا كانت محطة التعبئة مفتوحة للجمهور ، فلها قيمة تسويقية ، فيمكنها تعزيز استهلاك الكهرباء والغاز الطبيعي ، مما سيؤدي إلى زيادة ربحية الموقع التجريبي. الشكل 2 يعرض الموقع المقترح لمحطات التعبئة. بالنسبة للبناء ، يجب الحصول على تصريح من الحكومة ، ويجب تعبيد طريق الوصول.

 

الرقم 2. المواقع المقترحة لمحطات الوقود.

المواقع المقترحة لمحطات الوقود.

 

بالنسبة لمحطة تعبئة الغاز الطبيعي المضغوط (CNG) ، تم طلب عروض الأسعار من CNG Port Kft. كموزع لمنتجين بأداء مختلف: Blue Line TB 35 Midi Comfort و Green Line TB – 160 محطات تعبئة كاملة. أداء الضاغط في محطة Blue Line TB 35 Midi Comfort هو 35 مترًا3/ ح وسعة التخزين 210 نيوتن متر3 عند ضغط الهواء القياسي. وهي مناسبة لملء المركبات الخاصة بأسطول الشركة. تعد محطة تعبئة Blue Line TB CNG خيارًا مثاليًا للشركات الصغيرة التي تضم 20-30 مركبة أو للمواقع ذات حركة المرور المنخفضة. على الرغم من قدرتها ، إلا أنها ليست مربحة جدًا للتشغيل العام ، إلا أنها يمكن أن تخدم بشكل ممتاز أسطول توصيل أو سيارات مجموعة صيانة. يمكن أن ينتج الضاغط 26 كجم من الغاز الطبيعي المضغوط في الساعة ، أي للحسابات ، يمكن استخدام قيمة السعة البالغة 520 كجم من الغاز الطبيعي المضغوط في اليوم ، وللمقارنة ، دعونا نلقي نظرة على استهلاك CNG لفئات المركبات المختلفة لكل 100 كم:

 

  • سيارات الركاب ، الشاحنات الصغيرة: 5-6 كجم / 100 كم ؛
  • مسارات الالتقاط (أقل من 3.5 طن): 9-10 كجم / 100 كم ؛

 

لنفترض أن كل مركبة تقطع 200 كيلومتر في اليوم ، يمكن لمحطة الوقود أن تخدم:

 

  • 40-50 سيارة ركاب أو شاحنة صغيرة ؛
  • 25-30 شاحنة بيك آب ؛ أو مزيج مما ورد أعلاه.

 

لا يمكن لمحطة التعبئة هذه أن تخدم المركبات الكبيرة (الحافلات والشاحنات).

المواصفات الفنية:

 

  • الأبعاد الكلية: 2980 × 2500 × 2300 مم ؛
  • مادة الحاوية: الخرسانة المسلحة.
  • وزن محطة التعبئة: 8800 كجم ؛
  • طول الكبل المرفق: مخصص ، اعتمادًا على معلمات الموقع ؛
  • قطر الوصلة: DN 50 ، بشفة PN 16 ؛
  • الضغط عند نقطة الاتصال: ضغط الشبكة الأولية.

 

حدد العارض السعر الإجمالي المحدد لمحطات التعبئة الكاملة بمبلغ 30 مليون فورنت هنغاري ، بالإضافة إلى تكلفة التصديق (15 مليون فورنت هنغاري).

 

التكلفة التقديرية للإعدادات الفنية وتركيب كابل التغذية هي 5 ملايين فورنت هنغاري.

 

وبالتالي ، فإن التكلفة الإجمالية المتوقعة للاستثمار هي 50 مليون فورنت هنغاري. (تم حذف تقديرات التكلفة التفصيلية للحلول أدناه بسبب قيود الحجم.)

 

في المقابل ، فإن أداء الضاغط في الخط الأخضر TB – 160 هو 160 م3/ ح وسعة التخزين 700 نيوتن متر3 عند ضغط الهواء القياسي. إنها مناسبة لملء أسطول الحافلات. يتم نشر هذا النوع من المحطات في حوالي 500 موقع في ألمانيا ، يتم تشغيلها بواسطة DSO للدراسة التجريبية. تكلفة الاستثمار المتوقعة هي 95 مليون فورنت هنغاري.

 

إذا كان متوسط ​​العمر الاقتصادي المتوقع هو 10 سنوات و MARR هو 6 ٪ ، فيمكن القول أنه بالنسبة لمحطة تعبئة Blue Line TB 35 Midi Comfort (تكلفة الاستثمار: 50 مليون فورنت هنغاري) ، يجب أن يصل الدخل / المدخرات السنوية العادية إلى 6.5 مليون فورنت هنغاري /عام.

 

إذا تم إنشاء محطة الخط الأخضر TB-160 (تكلفة الاستثمار: 95 مليون فورنت هنغاري) ، فيجب أن يكون المبلغ المطلوب للدخل / المدخرات السنوية ضعف القيمة المذكورة أعلاه ، حوالي 12.6 مليون فورنت هنغاري / سنويًا.

 

4. النتائج

 

إذا أردنا استكشاف النسبة المسؤولة عن إنتاج الطاقة من مصادر الطاقة المتجددة ، فلا غنى عن قياس الطاقة المنتجة في جوانب الكهرباء والغاز والحرارة وما إلى ذلك. الأسباب تتجاوز المراقبة البسيطة ؛ ملف التحكم المباشر أو غير المباشر للتخزين والأجهزة الأخرى القابلة للتنظيم ممكن فقط إذا كان السلوك العام والفعلي لجميع الأجهزة في النظام معروفًا. يعد الرصد باستخدام نظام SCADA (التحكم الإشرافي والحصول على البيانات) هو الحد الأدنى من المتطلبات. إذا لم يكن النظام المصمم مستقلاً بشكل كامل ، فإن وظيفة المراقبة هذه لا تزال لا غنى عنها. ومع ذلك ، لتعزيز كفاءة الطاقة ، يُقترح تثبيت أجهزة التحكم النشطة ، ويجب دمج وظائف SCADA الكلاسيكية. يُقترح أيضًا تعيين الإدارة السلبية. بعد بدء تشغيل النظام وتوفر بيانات الاستهلاك / الإنتاج ، يجب إضافة وظائف التشغيل والإدارة المثلى إلى النظام للأجهزة ذات الصلة (على سبيل المثال ، التخزين ، العاكس).

 

إذا كان ذلك ممكنًا ، يجب أن يكون إدخال التحكم المباشر مفيدًا على المدى المتوسط ​​والطويل (على سبيل المثال ، التحكم في الشحن والإدارة). المتطلبات الأساسية لذلك تشمل الاتصال وشروط أخرى.

 

في الممارسة العملية ، يتم الانتهاء من تخزين الغاز عالي الضغط في خطوتين. في الخطوة الأولى ، تم تصميم حرف H2 يتم ضغط الغاز إلى ضغط متوسط. أثناء النقل ، ينتج الضاغط ضغط التخزين. ينتج محلل الماء HySTAT-10 المقترح 10 نانومتر3/ ساعة عند ضغط 10 بار. الكثافة الحجمية لغاز الهيدروجين عند هذا الضغط منخفضة للغاية.

 

تبلغ سعة خلية الوقود المختارة HYPM HD 30 31 كيلو وات وتستهلك 18.86 نيوتن متر3/ ح الهيدروجين لإنتاجه الاسمي. هذا يساوي ~ 19 كجم / ساعة H2 الاستخدام عند ضغط 10 بار. وفقًا لهذه البيانات ، يتطلب تشغيل خلية الوقود ما يقرب من ضعف كمية الهيدروجين للتشغيل بالسعة الاسمية للسعة الاسمية للمحلل المائي المتصل باللوحة الشمسية الحالية.

 

وبالتالي ، وبسبب حقيقة أن إنتاج الهيدروجين وإنتاج الطاقة الكهربائية لا يحدثان بشكل متزامن ، فإن H2 يجب تثبيت سعات التخزين. كلما زاد ضغط التخزين ، قل حجم التخزين المطلوب. ومع ذلك ، فكلما زاد الضغط ، زادت كمية الطاقة الكهربائية المطلوبة للضغط. إذا تم فحص القدرات اليومية وإذا كانت 50 م3/ يوم متوسط ​​H2 من المفترض أن يكون الإنتاج لأشهر الصيف (مايو - أغسطس) ، يجب أن يخزن مخزون الهيدروجين 50 مترًا على الأقل3 هيدروجين.

 

يمكن استخدام أسطوانات الغاز المضغوط الصناعية عند ضغط 150 بار كحد أدنى ، لكن الضغط الأقصى للأنواع الحديثة يتراوح من 200 إلى 300 بار. إذا كانت كمية الغاز المراد تخزينها عالية نسبيًا ، يتم توصيل عدة أسطوانات لتشكيل بنك أسطوانة. لتلبية الاحتياجات العالية ، يتم توصيل الأسطوانات بنظام مشعب مشترك بالتوازي. يسمح هذا النظام بالتدفق المتزامن من جميع الأسطوانات عبر صمام مركزي.

 

دعونا نفكر في بنك اسطوانة يتكون من 12 اسطوانة ، 50 لتر لكل منهما. وبالتالي ، يكون الحجم الإجمالي لمجموعة الأسطوانة 50 × 12 = 600 لتر. إذا كان ضغط الغاز المثالي 300 بار ، ودرجة الحرارة 15 درجة مئوية ، 182 نيوتن متر3 يمكن إخراج الغاز من النظام عند ضغط إضافي 1 بار. يتماشى هذا مع القاعدة الأساسية التي تنص على أن حجم الغاز المثالي المخزن عند 300 بار عند الضغط الجوي هو حجم التخزين مضروبًا في 300 ~. في الحالة الحالية ، يجب التعامل مع غاز الهيدروجين المخزن كغاز حقيقي ؛ وبالتالي ، فإن حجمه عند الضغط الجوي سيكون فقط 254 ضعف حجم التخزين ، أي 152 نانومتر3.

 

باستخدام الخوارزمية أعلاه ، يمكن لمكتبي الأسطوانات تخزين الهيدروجين وهو 304 نيوتن متر3 عند الضغط الجوي ، بينما يمكن لبنوك الأسطوانات الثلاثة تخزين 456 نيوتن متر3. حيث تبلغ السعة الاسمية لخلية الوقود 19 نيوتن متر3/ ساعة ، فإن الكمية المخزنة من الغاز تضمن 8 أو 16 أو 24 ساعة من التشغيل المستمر ، على التوالي.

 

إذا تم حساب سعة التخزين من كمية H.2 الغاز الناتج عن الكهرباء التي تنتجها الألواح الشمسية ، ومتوسط ​​الإنتاج بين مايو وأغسطس يؤخذ كنقطة انطلاق ، ويمكن القول أن ثلاث مجموعات من الأسطوانات يمكنها تخزين كمية الهيدروجين المنتجة في ~ 10 أيام في هذه الفترة. يمكن أن يضمن هذا المقدار التشغيل المستمر لخلية الوقود (السعة الاسمية: 31 كيلو واط) لمدة 24 ساعة تقريبًا.

 

في عملية صنع القرار ، بالإضافة إلى الوضع الموصوف أعلاه ، يجب أيضًا مراعاة الطلب على الطاقة لضغط غاز الهيدروجين. وفقًا لمواصفات الضاغط المطبق في أجهزة الشحن CNG ، فإن محطة تعبئة الغاز الطبيعي المضغوط التي يمكنها ضغط الغاز حتى 345 بار ، تتطلب طاقة كهربائية تبلغ حوالي 90 كيلو وات. إذا تم أخذ هذا المقدار في الاعتبار ، فإن توازن الطاقة في H.2 سيكون الإنتاج والتخزين وإنتاج الطاقة سلبياً.

 

يجب إنشاء النظام الجديد الذي سيتم إعداده للموقع التجريبي بطريقة يمكن من خلالها تحقيق التنفيذ المستقبلي المحتمل لأنظمة تشغيل وإدارة نظام أكثر تعقيدًا دون تعديلات كبيرة.

 

يتم توضيح الظروف الحالية بشكل جيد من خلال الشكل 3 أدناه ، ولكن عدد الأجهزة المثبتة سينمو بشكل كبير. وبالتالي ، يجب أن يكون ترتيب نقاط القياس أكثر تعقيدًا. استنادًا إلى بيانات استهلاك الطاقة المتاحة ، يمكن الإشارة إلى وجود عدادين للغاز (G1 ، G2) في الموقع ، يتم قراءتهما بشكل غير منتظم. بالإضافة إلى عداد كهرباء (E1) وعداد مياه (V1). لا يمكن قراءة أي من هؤلاء عن بعد. تم اقتراح تغيير هذه العدادات إلى أجهزة ذكية تسمح بقراءة العدادات عن بعد (RMR) ويمكن توصيلها بنظام EFIR.

 

الرقم 3. مستوى معلومات القياس الحالي للموقع.

الشكل 3. مستوى معلومات القياس الحالي للموقع.

 

الشكل 4 يوضح أجهزة القياس التي سيتم تثبيتها على المعدات المصممة. أنواع أجهزة القياس: G- غاز ، E- كهرباء ، V- ماء ، H- حرارة.

 

الرقم 4. توزيع محتمل لنقاط القياس.

الشكل 4. توزيع محتمل لنقاط القياس.

 

يجب أيضًا تثبيت عدادات الكهرباء التي يمكن قراءتها عن بُعد على جانبي المحول الذي يقيس أيضًا أداء الخمول. بهذه الطريقة ، يمكن قياس ومتابعة فقدان الأداء ، والأداء الفعال ، والسعي ، والأداء الاستقرائي ، وكذلك الاستهلاك. بالنسبة لمحطة الطاقة الكهروضوئية ، يجب تركيب عداد للإشعاع الشمسي ومقياس حرارة خارجي. إذا كان نظام أجهزة القياس هو الأمثل ، فيمكن تنسيق أنظمة إنتاج الطاقة غير المتجانسة والتحكم فيها.

 

أجهزة القياس المقترحة لوحدة إنتاج الحرارة والطاقة الكهربائية موضحة في الشكل 5.

 

الرقم 5. اقتراح لأماكن القياس للوحدة الموصولة لإنتاج الطاقة الحرارية والكهربائية.

الشكل 5. اقتراح لأماكن القياس للوحدة الموصولة لإنتاج الطاقة الحرارية والكهربائية.

 

من الضروري قياس الطاقة المنتجة فيما يتعلق بجوانب الكهرباء والغاز والحرارة وما إلى ذلك للكشف عن حجم إنتاج الطاقة المتجددة. هذه الحاجة تبررها عدة أسباب. إلى جانب المراقبة ، يجب أن يُعرف السلوك العام والفعلي للأجهزة في النظام بأنه قادر على إنشاء ملف تعريف التحكم للمخازن والأجهزة التي يمكن التحكم فيها بشكل مباشر أو غير مباشر. وبالتالي ، فإن الحد الأدنى من متطلبات نظام SCADA المخطط له هو جعل المراقبة ممكنة. علاوة على ذلك ، يجب أيضًا إنشاء نظام تحكم سلبي. بعد تشغيل النظام بأكمله ، والحصول على ملفات تعريف الطلب والإنتاج ، يجب إدخال ملفات تعريف التشغيل والإدارة المثلى في الأجهزة ذات الصلة (على سبيل المثال ، المستودعات ، والمحولات ، وما إلى ذلك). إذا تم توفير الاحتمالات ، فسيتم إنشاء نظام إدارة مباشر على المدى المتوسط ​​والطويل (على سبيل المثال ، التحكم في الشحن والإدارة). لهذا ، يجب توفير كل من أنظمة الاتصال والظروف الأخرى.

 

يُقترح إعادة بناء الموقع التجريبي بطريقة تسمح بتنفيذ أنظمة تشغيل وإدارة شبكة أكثر تعقيدًا دون تعديلات كبيرة.

 

يعد إعداد الموقع المخطط نتيجة نهائية محتملة ، ولكن من المهم إبراز أنه يمكن تحقيق ذلك بنهاية عملية طويلة.

 

قد تستغرق هذه العملية وقتًا طويلاً ؛ وأثناء البناء ، يجب أن تظل جميع الأنظمة الفرعية عاملة. لذلك ، يجب تصميم كل من عملية إعادة الإعمار والنظام بأكمله ليكون معياريًا.

 

وفقًا للمبادئ الرئيسية لعملية التصميم ، يجب تصميم كل وحدة بطريقة يمكن استغلال الإمكانات التآزرية. حقيقة أن كل وحدة يتم تركيبها تتيح تدفق الطاقة في اتجاهين مما يجعل عملية التحسين المعقدة إلى حد ما أكثر بساطة. يجب التخطيط لقياسات الغاز والطاقة الكهربائية والمياه مع مراعاة هذه الحقيقة ، أي أن الكميات المنتجة والمستهلكة من الطاقة للوحدات الجديدة تشكل أجزاء قيمة من المعلومات ؛ وبالتالي ، فإن القياس القائم على التوازن غير مرضٍ.

 

وهكذا ، تظهر تلك العدادات في الجدول 3 يتم نشرها لخدمة الأنظمة الفرعية التي تم إنشاؤها في المراحل ذات الصلة. تم تحديد الحد الأدنى الضروري أثناء عملية تصميم أجهزة القياس. في مرحلة لاحقة من المشروع ، يكون التقدير القائم على الحساب ممكنًا أيضًا. ومع ذلك ، يجب اعتبار الأرقام الواردة هنا بمثابة حد أدنى ضروري بناءً على الخبرة السابقة.

 

5. نقاش

 

يمكن حل إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية من خلال الألواح الكهروضوئية المتاحة تجاريًا. لهذا ، كان لا بد من تحديد الأداء الاسمي الأنسب ، بناءً على المعايير الفنية والاقتصادية والبيئية.

 

علاوة على ذلك ، يجب استكشاف الطريقة والتأثير وإمكانية خلط الهيدروجين الناتج عن تقسيم الماء إلى غاز طبيعي. من الغموض ما إذا كان من الممكن استخدام مزيج غاز مع 30-40 ٪ من الهيدروجين المضاف إلى الغاز الطبيعي في محركات الاحتراق الداخلي. يكون من الصعب بشكل خاص إذا لم يتم استخدام الغاز فقط في محرك الغاز المنتشر في الموقع لإنتاج الكهرباء ، ولكن يتم بيعه أيضًا في محطة التعبئة.

 

تم إعداد المخطط التخطيطي للمشروع لهذا الغرض (الشكل 6).

 

الرقم 6. اقتراح لرسم تخطيطي للمشروع.

اقتراح لرسم تخطيطي للمشروع.

 

بناءً على المخطط أعلاه ومع مراعاة أهداف المشروع ، تم تحليل العديد من الاحتمالات:

 

  • تركيب مصادر إنتاج الطاقة (محطة طاقة شمسية ، توربينات غازية / محرك بوظائف معقدة ، خلية وقود) ؛ يمكن استخدام الطاقة المكتسبة للتدفئة في الشتاء والتبريد في الصيف ؛
  • المحلل الكهربائي للماء لإنتاج الهيدروجين ؛
  • أنظمة تخزين الطاقة لتخزين الكهرباء والحرارة والهيدروجين ؛
  • محطات تعبئة EV و CNG.

 

تطلبت دراسة الجدوى التكنولوجية تطبيق أساليب غير عادية وحلول مبتكرة. لا يأتي الابتكار نفسه من حل بدون أي براءة اختراع أو تقنية جديدة تمامًا ، ولكن من مفهوم النظام. بعض هذه التقنيات قيد الاستخدام ، وبعضها جديد تمامًا في المجر ، ولكن جميعها معًا ، في عملية نظام واحدة مشتركة أمر غير معتاد على الإطلاق.

 

عند تقييم إعداد المشروع المقترح ، يمكن أن يكون تحليل SWOT المعروف جيدًا (نقاط القوة والضعف والفرص والفرص والتهديدات) مفيدًا:

 

نقاط القوة:

 

  • تستخدم مصادر الطاقة غير المتجانسة
  • إمكانية التحكم في الطاقة
  • ليس فقط الكهرباء ، ولكن يتم توليد أنواع أخرى من الطاقة

 

نقاط الضعف:

 

  • ارتفاع تكاليف الاستثمار
  • قضايا التنمية - لم تنضج التقنيات
  • من المتوقع عائد داخلي قصير

 

الفرص:

 

  • يمكن أن يكون مشروع منارة ، حصة في السوق
  • أسعار الطاقة الناشئة ، وتغلغل التنقل الإلكتروني
  • موارد المناقصات الخارجية

 

التهديدات:

 

  • بيئة تنظيم متقلبة
  • نقص الخبرة التشغيلية
  • البيئة (كوفيد)

 

6. الاستنتاجات

 

كان الهدف من هذا المشروع هو توفير حل فعال معقد وفعال من حيث التكلفة ومتعدد الوظائف يستخدم طرقًا مبتكرة ويمكن تكييفه مع الاحتياجات المحلية للمختبر الحي المعني.

 

بناءً على مراجعة الأدبيات ومشاورات الخبراء ، يجب الإشارة إلى أن اللوائح الهنغارية لا تسمح بخلط H2 في شبكة الغاز الطبيعي. علاوة على ذلك ، H2محركات الاحتراق الداخلي التي تعمل بالوقود غير متوفرة تجارياً. وبالتالي ، بالاتفاق مع العميل ، استكشفت الدراسة إمكانيات استخدام الهيدروجين المنتج في خلايا الوقود لإنتاج الكهرباء. علاوة على ذلك ، بدلاً من محطة HCNG ، يُقترح إنشاء محطة تعبئة CNG ، والتي يمكن أن تخدم أسطول العميل وكذلك الحافلات. بالاتفاق مع العميل ، يجب إنشاء محطات تعبئة CNG و EV في أرض عامة أمام الموقع لتعزيز معدل الاستخدام وتعزيز القيمة التسويقية للموقع.

 

يوجد اليوم طلب قوي من شريحة المستخدم النهائي لما يسمى بحلول مجتمع الطاقة. يدير DSOs وأصحاب المصلحة الآخرون مشاريع بحثية في هذا المجال ، وتدعم العديد من البرامج الوطنية والدولية هذه العملية. إذا تم وضع نموذج عمل مناسب ومخطط تقني مناسب ، فمن المحتمل أن تتناسب اللوائح مع هذا النهج. كما يتضح من المناقشة أعلاه ، فإن هذا السؤال شديد التعقيد ، وفي هذه الورقة كان التركيز على الحل التقني وتكاليف التنفيذ واستكشاف الاحتمالات.

 

شكر وتقدير

 

أود أن أعرب عن امتناني واحترامي لزملائي الباحثين ، الذين لولا توجيههم ودعمهم لما كان هذا المقال ممكنًا: ألبين زيبيك ، بالنت نيميث. أنا ممتن للدعم!

 

مراجع

 

  1. جريتز ، ياء ؛ باسلت ، جي بي ؛ أولمان ، أو. Wendt، H. المشروع التجريبي للهيدروجين الهيدروجين في كيبيك 100 ميجاوات. كثافة العمليات J. طاقة الهيدروجين 1990، 15 ، 419-424. [الباحث العلمي من Google] [CrossRef]
  2. Gahleitner ، G. الهيدروجين من الكهرباء المتجددة: مراجعة دولية للمحطات التجريبية للطاقة إلى الغاز للتطبيقات الثابتة. كثافة العمليات J. طاقة الهيدروجين 201338، 2039 – 2061. [الباحث العلمي من Google] [CrossRef]
  3. جريتز ، ياء ؛ دروليت ، ب. Kluyskens ، D. ؛ ساندمان ، ف. أولمان ، أو. حالة المشروع التجريبي للهيدروجين (EQHHPP). كثافة العمليات J. طاقة الهيدروجين 199419، 169 – 174. [الباحث العلمي من Google] [CrossRef]
  4. جينغ ، د. قوه ، إل. تشاو ، إل. تشانغ ، العاشر ؛ ليو ، ح. لي ، م. شين ، س. ليو ، جي. هو ، العاشر. تشانغ ، العاشر ؛ وآخرون. إنتاج الهيدروجين الشمسي بكفاءة عن طريق فصل الماء بالحفاز الضوئي: من الدراسة الأساسية إلى العرض التجريبي. كثافة العمليات J. طاقة الهيدروجين 201035، 7087 – 7097. [الباحث العلمي من Google] [CrossRef]
  5. رويب ، م. Säck ، J.-P. ؛ ريتبروك ، ب. براهل ، سي. شرايبر ، هـ. نيزيس ، م. دي أوليفيرا ، إل. جراف ، د. ايبرت ، م. رينالتر ، دبليو. وآخرون. تشغيل اختباري لمحطة تجريبية بقدرة 100 كيلو وات لإنتاج الهيدروجين الشمسي من الماء على برج شمسي. سول. طاقة 201185، 634 – 644. [الباحث العلمي من Google] [CrossRef]
  6. فيكتورسون ، إل. هينونين ، جى تى ؛ سكولاسون ، جي بي ؛ Unnthorsson، R. خطوة نحو اقتصاد الهيدروجين - تحليل تكلفة دورة الحياة لمحطة التزود بالوقود بالهيدروجين. أسواق الطاقة 201710، 763. [الباحث العلمي من Google] [CrossRef]
  7. باسكوزي ، إس. أنيفانتيس ، أ. بلانكو ، أنا. Mugnozza ، GS تحليل أداء المحلل الكهربائي لنظام طاقة هيدروجين متكامل لتدفئة الدفيئة. دراسة حالة. استدامة 20208، 629. [الباحث العلمي من Google] [CrossRef]
  8. أنيفانتيس ، أ. كولانتوني ، أ. باسكوزي ، إس. Santoro، F. مصنع الخلايا الكهروضوئية والهيدروجين المدمج مع مضخة حرارية للغاز لتسخين الدفيئة: دراسة رياضية. استدامة 201810، 378. [الباحث العلمي من Google] [CrossRef]
  9. ليو ، جي. شنغ ، واي. أجير ، جي دبليو ؛ كرافت ، م. Xu، R. يتقدم البحث نحو إنتاج الهيدروجين الشمسي على نطاق واسع من الماء. إنرجي كيم 20191، 100014. [الباحث العلمي من Google] [CrossRef]
  10. Felseghi ، R.-A. ؛ كاركاديا ، إي. رابواكا ، إم إس ؛ تروفين ، سي إن ؛ Filote، C. تكنولوجيا خلايا الوقود الهيدروجينية من أجل المستقبل المستدام للتطبيقات الثابتة. أسواق الطاقة 201912، 4593. [الباحث العلمي من Google] [CrossRef]
  11. جولتسوف ، فيرجينيا ؛ فيزيروغلو ، تينيسي ؛ Goltsova ، LF حضارة الهيدروجين في المستقبل - مفهوم جديد لـ IAHE. كثافة العمليات J. طاقة الهيدروجين 200631، 153 – 159. [الباحث العلمي من Google] [CrossRef]
  12. Nowotny ، ياء ؛ Veziroglu ، TN تأثير الهيدروجين على البيئة. كثافة العمليات J. طاقة الهيدروجين 201136، 13218 – 13224. [الباحث العلمي من Google] [CrossRef]
  13. حسين، م. رحيم ، ن. أمان ، مم ؛ Selvaraj، J. تطبيق طريقة ANOVA لدراسة الطاقة الشمسية لإنتاج الهيدروجين. كثافة العمليات J. طاقة الهيدروجين 201944، 14571 – 14579. [الباحث العلمي من Google] [CrossRef]
  14. ناستاسي ، ب. الفصل الثاني - سياسة الهيدروجين والسوق ومشاريع البحث والتطوير. في إنتاج الهيدروجين الشمسي؛ المطبعة الأكاديمية: كامبريدج ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 2019 ؛ ص 31-44. [الباحث العلمي من Google]
  15. فرانزيزي ، ن. Dincer ، أنا ؛ سورينتينو ، إم. نظام جديد قائم على الطاقة الشمسية متعدد الأجيال للكهرباء والحرارة وإنتاج الهيدروجين. تطبيق ثيرم. م. 2020171، 115085. [الباحث العلمي من Google] [CrossRef]
  16. همتي ، ر. مهرجردي ، ح. Bornapour ، M. تخزين بطارية الهيدروجين الهجينة لتسهيل تقلب الطاقة الشمسية ومراجحة الطاقة مع الأخذ في الاعتبار الأحمال الكهربية الحرارية غير المؤكدة. تجديد. طاقة 2020154، 1180 – 1187. [الباحث العلمي من Google] [CrossRef]

 

تم نشر هذه المقالة في الأصل من قبل المرخص له MDPI ، بازل ، سويسرا ، في 22 سبتمبر 2021 ، وتم إعادة نشره وفقًا لـ Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International Public License. يمكنك قراءة المقال الأصلي هنا . الآراء المعبر عنها في هذا المقال هي آراء المؤلف وحده وليست WorldRef.


 

استكشف خدمات WorldRef لتتعلم كيف نجعل توسعك العالمي أسهل وأكثر اقتصادا!

الطاقة الحرارية والتوليد المشترك | التعدين والمعادن | التحكم في تلوث الهواء | أنظمة مناولة المواد | معالجة المياه والصرف الصحي | قطع الغيار والأدوات والمواد الاستهلاكية |  حلول محطة توليد الكهرباء | معالجة الصلب والمعادن