Τα αποτελέσματα είναι καλύτερα σε συνθήκες υψηλής περικοπής σε σύγκριση με ένα σύστημα χωρίς ηλεκτρολύτη, σύμφωνα με έρευνα του Πανεπιστημίου του Κάλιαρι
Σχετικά Άρθρα
Υβριδικός σταθμός υδρογόνου σε συνδυασμό με φωτοβολταϊκή συστοιχία απο το Κατάρ (pv magazine)
Ευχάριστα μαντάτα για το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας φέρνει η έρευνα που έκαναν επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Κάλιαρι της Ιταλίας οι οποίοι διερεύνησαν την ενσωμάτωση ενός ηλεκτρολύτη νερού με ένα πλωτό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας με άντληση φωτοβολταϊκών.
Διαπίστωσαν ότι σε συνθήκες υψηλής περικοπής, η παραγωγή υδρογόνου βοήθησε στη σταθεροποίηση της απόδοσης του συστήματος και στη μείωση του σταθμισμένου κόστους ηλεκτρικής ενέργειας σε σύγκριση με ένα σύστημα χωρίς τον ηλεκτρολύτη.
Συγκεκριμένα ανέλυσαν την απόδοση και το σταθμισμένο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας (LCOE) του συστήματος υπό διαφορετικά επίπεδα περικοπής.
Τα αποτελέσματα εμφανίζονται στην ερευνητική εργασία με τίτλο «Πράσινη παραγωγή υδρογόνου για τον μετριασμό των επιπτώσεων της περικοπής σε πλωτά συστήματα αποθήκευσης ενέργειας με άντληση φωτοβολταϊκών (FPV-PHES)», που δημοσιεύτηκε στο Journal of Energy Storage.
«Η καινοτομία της εργασίας μας είναι να δείξουμε ότι τα τεχνικά και οικονομικά ζητήματα που προκαλούνται από την υψηλή διείσδυση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) επηρεάζουν επίσης υβριδικά εργοστάσια όπως τα FPV-PHES,
αν δεν έχει μέγεθος λαμβάνοντας υπόψη την περικοπή.
Ενσωματώνοντας ένα εξαιρετικά ευέλικτο στοιχείο (π.χ. έναν ηλεκτρολύτη), αυτοί οι κίνδυνοι μπορούν να μετριαστούν, καθώς η διαφορετικά περικοπή της ηλεκτρικής ενέργειας μετατρέπεται σε πράσινο υδρογόνο και το επίπεδο κόστους γίνεται σε μεγάλο βαθμό ανεξάρτητο από τις συνθήκες περικοπής», δήλωσε στο pv-magazine ο Luca Migliari (συντάκτης της έκθεσης).
Συνοπτικά το σύστημα στη Σαρδηνία
Η προσομοίωση βασίστηκε σε ένα σύστημα PHES εγκατεστημένο στο ιταλικό νησί της Σαρδηνίας.
Περιλάμβανε μια τουρμπίνα Francis, 4 αντλίες 1,205 MW και 2 αντλίες 0,627 MW.
Η άνω δεξαμενή βρίσκεται σε υψόμετρο από 55,45 έως 118 μέτρα, με την κάτω δεξαμενή σε υψόμετρο από 38 έως 45 μέτρα.
Υποτίθεται ότι λειτουργεί σε ένα τυπικό μετεωρολογικό έτος (TMY) για τη Σαρδηνία, που χαρακτηρίζεται από μέση και μέγιστη παγκόσμια ακτινοβολία (GI) 0,2 kW/m2 και 1,1 kW/m2, αντίστοιχα, και ετήσια παγκόσμια ακτινοβολία 1.758 kWh/m2.
Η πλωτή φωτοβολταϊκή συστοιχία που χρησιμοποιείται στο σύστημα διαθέτει μονάδες 500 W με κλίση 10◦.
Η συνολική ισχύς του συστήματος FPV κυμαινόταν από 0 MW έως 25 MW στη μελέτη, με τα 25 MW να αποτελούν την κύρια μελέτη περίπτωσης.
Τα 2 σενάρια δικτύου
Μαζί με το PHES, αυτό το σύστημα ελέγχθηκε σε 2 σενάρια δικτύου.
Το 1ο είδε όλη την πλεονάζουσα ενέργεια FPV να τροφοδοτείται στο δίκτυο, ενώ στο άλλο σενάριο δεν τροφοδοτείται τίποτα στο δίκτυο.
Η μελέτη δοκίμασε επίσης την προσθήκη μιας μεμβράνης ανταλλαγής ανιόντων (AEM) με ισχύ 0-20 MW στο σύστημα, σε ίδια σενάρια δικτύου.
Στη μελέτη περίπτωσης, το μέγεθος της AEM ήταν περίπου 15 MW. Το σύστημα διαχείρισης ενέργειας από φωτοβολταϊκά δίνει προτεραιότητα πρώτα στο PHES, στη συνέχεια στο AEM και τέλος στο δίκτυο, εάν επιτρέπεται.
Πτώση απόδοσης στο 24% χωρίς τον ηλεκτρολύτη
Ο Migliari δήλωσε ότι το πιο εντυπωσιακό εύρημα ήταν η δραματική αντίθεση μεταξύ των σεναρίων.
«Χωρίς τον ηλεκτρολύτη, η απόδοση μπορεί να καταρρεύσει στο 24% και το LCOE να αυξηθεί στα 280 $/MWh υπό συνθήκες υψηλής περικοπής. Με τον ηλεκτρολύτη, η απόδοση σταθεροποιείται στο 61%, το LCOE στα 145 $/MWh και το υδρογόνο μπορεί να παραχθεί στα 8,5 $/kg.
Αυτό καταδεικνύει ότι η παραγωγή υδρογόνου όχι μόνο δημιουργεί μια πρόσθετη πολύτιμη παραγωγή, αλλά και προστατεύει το σύστημα από τον κίνδυνο περικοπής», δήλωσε ο Migliari.
Ο Migliari πρόσθεσε ότι η ερευνητική του ομάδα θα συνεχίσει να διερευνά στρατηγικές για τον μετριασμό των κινδύνων περικοπής τόσο από τεχνικής όσο και από αγοραίας άποψης.
«Από τεχνικής άποψης, μελετάμε διαφορετικές επιλογές υβριδισμού και αποθήκευσης.
Από την πλευρά της αγοράς, αναλύουμε πώς η διαμόρφωση των τιμών ηλεκτρικής ενέργειας και υδρογόνου, καθώς και τα έσοδα από υπηρεσίες ευελιξίας, μπορούν να βελτιώσουν την κερδοφορία των υβριδικών φωτοβολταϊκών συστημάτων», εξήγησε.
www.worldenergynews.gr
