Szélerőmű-hidrogén hibrid rendszer

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Hunyár Mátyás
Villamos Energetika Tanszék

A szakdolgozatban egy szélerőmű-hidrogén hibrid rendszer kerül ismertetésre. A megújuló energiaforrás, köztük a szél, alkalmazhatóságának is gátat szab a szakaszos rendelkezésre állás és ebből eredeztethetően képtelen a fogyasztói igények követésére. A szélerőmű szakaszos rendelkezésre állása kiszámíthatatlanná, ingadozóvá teszi a hálózatba táplálható teljesítményt, ezáltal csökken a szélerőművek által előállított villamos energia ára. A szélerőműhöz illesztett átmeneti tárolók használatával a kimeneti teljesítmény, megfelelő tároló kapacitás mellett, kisimítható, állandóvá tehető vagy a szélerőmű üzemeltető által a villamos energia irányítóhoz benyújtott termelési menetrend tartható. Így a menetrendtartásból származó büntetések csökkenthetők és a szélerőművek teljesítményének hirtelen leesése átmenetileg kompenzálható. A dolgozat az átmeneti villamos energia tárolását vizsgálja hidrogén előállítással, nagynyomású tartályban való tárolással. A szélerőművekkel történő hidrogén előállítás indokolt lehet a fosszilis energiaforrások árának és kitermelési technológiájuk költségeinek növekedése, valamint a jövőben kockázatos fosszilis energiahordozóktól való függés miatt. A vizsgált rendszer egy 16 MW beépített teljesítményű szélparkhoz illesztett 32 db, egyenként 480 kVA névleges teljesítményű alkáli elektrolizálóból, az elektrolizálóhoz illesztett többlépcsős, olajmentes csavar-kompresszorból és 35 db, egyenként 150 kW teljesítményű, PEM típusú üzemanyagcellából áll. A rendszer felsorolt elemei a forgalomban lévő berendezésekből kerültek kiválasztásra. A dolgozat egyenként vizsgálja a rendszerben lévő főbb egységek típusait, működését és működésükből fakadó üzemeltetési jellemzőit . Bővebben ismertetem az üzemanyagcellák, különösképpen a protoncsere membrános(PEM) üzemanyagcella elemi működését leíró egyenleteiből kiindulva, ami alapján, Matlab Simulink program segítségével, polarizációs egyenlete, különböző vezérlő paraméterei függvényében megtalálható a 4. fejezet végén. A dolgozat továbbá ismerteti hasonló,már megvalósult rendszer hálózatra kapcsolásának tapasztalatit különböző üzemmódok mellett. Részletesen taglalom a szélerőmű-hidrogén hibrid rendszer hálózathoz kapcsolt üzemmódját. Ezen üzemmód mellett hidrogént állítunk elő a szélerőmű többletenergiájának elektrolizálóra kapcsolásával. Az említett üzemmódban üzemelő rendszerben a résztvevő egységek hatásfokainak, együttes hatásfokának és költségeinek ismertetésén túl, sor kerül az ilyen módon előállított hidrogén árának meghatározására, a kimeneti teljesítmény állandó és menetrendkövető szintjének megbecslésére.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.