Βιώσιμες και καινοτόμες εφαρμογές κυψελών καυσίμου για τα Νησιωτικά Ενεργειακά Συστήματα

 

Σύντομη περιγραφή

Οι κυψέλες καυσίμου στερεού οξειδίου (SOFC) μπορούν να λειτουργήσουν σε υψηλές θερμοκρασίες, γεγονός που τις καθιστά κατάλληλες για διάφορες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων και της συνδυασμένης παραγωγής θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας (CHP). Αυτός ο τύπος κυψέλης καυσίμου έχει υψηλό βαθμό απόδοσης, παράγει χαμηλές εκπομπές αερίων ρύπων και θορύβου. Αντικείμενο του έργου είναι η ανάπτυξη ολοκληρωμένων λύσεων που βασίζονται στην τεχνολογία κυψελών, έτσι ώστε να προσαρμοστούν στο ενεργειακό σύστημα των νησιών. Βάσει της νέας εφαρμογής, θα επιτευχθεί μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα και ευελιξία σε σύγκριση με τις υπάρχουσες λύσεις. Για την επίτευξη αυτού του στόχου, θα αξιολογηθούν διαφορετικές διατάξεις από τεχνικής και οικονομικής άποψης: α) το βασικό κόνσεπτ περιλαμβάνει ένα κελί καυσίμου SOFC σε συνδυασμό με μικροτουρμπίνα αερίου (Hybrid SOFC-System), β) ένα κόνσεπτ υπερ-υψηλής απόδοσης ” τριπλού κύκλου” «triple-cycle concept», γ ) κόνσεπτ για εξαιρετικά ευέλικτους κύκλους λειτουργίας για τη συνδυασμένη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, θερμότητας, ψύξης και νερού σύμφωνα με τις απαιτήσεις των νησιών και δ) μελλοντικούς κύκλους λειτουργίας με βάση την αντίστροφη / αναστρέψιμη λειτουργία των κελιών καυσίμου σαν ηλεκτρολύτης (SOEC) για την αξιοποίηση της πλεονάζουσας ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από ΑΠΕ για την τοπική παραγωγή υδρογόνου και αποθήκευση. Η τεχνική αξιολόγηση του συστήματος θα βασίζεται σε προσομοιώσεις σταθερής και δυναμικής κατάστασης. Οι συνολικές συνθήκες του συστήματος θα λαμβάνονται από συγκεκριμένη περίπτωση που θα βασίζεται σε ένα ελληνικό νησί που θα επιλεγεί στην αρχή του έργου.
Παράλληλα με τις δραστηριότητες μοντελοποίησης ένα υβριδικό σύστημα 250 kWe που περιλαμβάνει ένα κελί καυσίμου SOFC σε συνδυασμό με μικρο-τουρμπίνα αερίου θα δοκιμαστεί σε μια εγκατάσταση δοκιμών στη Γερμανία. Το σύστημα θα δοκιμαστεί και βελτιστοποιηθεί για συνθήκες, οι οποίες είναι κατάλληλες για νησιωτικό σύστημα. Θα πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη οι διαφορετικές συνθήκες φορτίου και οι ιδιότητες των καυσίμων. Τα αποτελέσματα των πειραματικών δραστηριοτήτων θα χρησιμοποιηθούν για την επικύρωση των αναπτυγμένων μοντέλων προσομοίωσης σε σταθερή και δυναμική κατάσταση. Τέλος, θα μελετηθεί η τεχνική και οικονομική βιωσιμότητα του κόνσεπτ, με βάση την επιλεγμένη μελέτη περίπτωσης και σε σύγκριση με τις σημερινές διαθέσιμες τεχνολογίες. Επίσης θα συνταχθεί σχέδιο αξιοποίησης που αφορά τις περαιτέρω δυνατότητες για την εμπορευματοποίηση των εξεταζόμενων εφαρμογών.

Μελέτες

No items found