മേൽക്കൂരയിലെ പിവി വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദനം ആൽക്കലൈൻ ഇലക്ട്രോലൈസർ, ഇന്ധന സെല്ലുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് കെട്ടിടങ്ങളിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കാനഡയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ നിർദ്ദേശിച്ചിട്ടുണ്ട്. സീസണൽ ഊർജ്ജ സംഭരണം പ്രാപ്തമാക്കുന്നതിനും ഒരു വീടിന്റെ ലെവൽ ഊർജ്ജ ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിനുമാണ് പുതിയ സംവിധാനം ഉദ്ദേശിക്കുന്നത്.
ടൊറന്റോ മെട്രോപൊളിറ്റൻ സർവകലാശാലയിലെ ഗവേഷകർ, കെട്ടിട നിർമ്മാണത്തിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെൽ സംവിധാനങ്ങളും മേൽക്കൂരയിലെ പിവി ഉത്പാദനവും സംയോജിപ്പിക്കാൻ നിർദ്ദേശിച്ചിട്ടുണ്ട്.
കെട്ടിടങ്ങളിൽ സീസണൽ സംഭരണ തന്ത്രമായി ഹൈഡ്രജന്റെ പ്രയോഗത്തെക്കുറിച്ച് ഉൾക്കാഴ്ച നേടുന്നതിനായി, ടൊറന്റോയിലെ സർവകലാശാലയുടെ കാമ്പസിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന BeTOP ലബോറട്ടറിയിൽ അത്തരമൊരു ഹൈബ്രിഡ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ കോൺഫിഗറേഷൻ അവർ പരീക്ഷിച്ചു.
നിർദ്ദിഷ്ട സംവിധാനത്തിൽ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പാനലുകൾ, ഒരു ആൽക്കലൈൻ ഇലക്ട്രോലൈസർ, ഒരു കംപ്രസർ, ഒരു വാതക ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണ യൂണിറ്റ്, ഒരു ഇന്ധന സെൽ സിസ്റ്റം, ഇൻവെർട്ടറുകൾ, സിസ്റ്റത്തിനുള്ളിലെ ഊർജ്ജ വിതരണം നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഒരു നിയന്ത്രണ സംവിധാനം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. കെട്ടിടത്തിൽ ചൂടാക്കലിനും തണുപ്പിക്കലിനും വേണ്ടിയുള്ള എയർ-സോഴ്‌സ് ഹീറ്റ് പമ്പുകളും ഒരു ഹൈഡ്രോണിക് റേഡിയന്റ് ഫ്ലോർ സിസ്റ്റവും ഉണ്ട്.
"PV സിസ്റ്റം വൈദ്യുതോർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ പരിഗണിക്കപ്പെടുന്ന നിയന്ത്രണ യൂണിറ്റ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഊർജ്ജം കെട്ടിടത്തിന്റെ ഭാരം, വായു സ്രോതസ്സ് ഹീറ്റ് പമ്പ് സിസ്റ്റം നൽകുന്ന ചൂടാക്കൽ, തണുപ്പിക്കൽ ആവശ്യകത എന്നിവ നിറവേറ്റാൻ കഴിയുമോ എന്ന് നിരീക്ഷിക്കുന്നു," ശാസ്ത്രജ്ഞർ വിശദീകരിച്ചു. "അധിക ഊർജ്ജോത്പാദനത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, ഇലക്ട്രോലൈസർ യൂണിറ്റ് ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും, ആവശ്യാനുസരണം, സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധന സെൽ യൂണിറ്റിലേക്ക് വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുകയും സിസ്റ്റത്തിന്റെ വൈദ്യുതി കമ്മി നികത്തുകയും ചെയ്യുന്നു."
വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ യൂണിറ്റ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഹൈഡ്രജൻ 20 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് താപനിലയിൽ ഒരു ഗ്യാസ് സംഭരണ ടാങ്കിൽ സൂക്ഷിക്കുകയും കെട്ടിടത്തിന്റെ വൈദ്യുതി ആവശ്യകത അനുസരിച്ച് ഇന്ധന സെൽ ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ക്ഷണികമായ പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന സിസ്റ്റങ്ങളുടെ സ്വഭാവം അനുകരിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന TRNSYS സോഫ്റ്റ്‌വെയർ ഉപയോഗിച്ചാണ് ഗ്രൂപ്പ് ഹൈബ്രിഡ് സിസ്റ്റത്തെ മാതൃകയാക്കിയത്, കൂടാതെ നിർദ്ദിഷ്ട സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രകടനം അനുകരിക്കുന്നതിന്, നിരവധി വിശദീകരണ വേരിയബിളുകളും ഒന്നോ അതിലധികമോ പ്രതികരണ വേരിയബിളുകളും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം പ്രവചിക്കാൻ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രതികരണ ഉപരിതല രീതി (RSM) ഉപയോഗിച്ചു.
ശൈത്യകാലത്ത്, സൗരോർജ്ജ വികിരണത്തിന്റെ അളവ് കുറവായതിനാൽ, ഇലക്ട്രോലൈസർ കുറഞ്ഞ കാര്യക്ഷമതയിലാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നതെന്നും വേനൽക്കാലത്ത് പരമാവധി ഉത്പാദനം കൈവരിക്കുമെന്നും മെയ് മുതൽ ഓഗസ്റ്റ് വരെ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ചാർജ്ജ് അവസ്ഥ (SOC) ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുമെന്നും വിശകലനം കാണിച്ചു.
"ജൂൺ, ജൂലൈ മാസങ്ങളിലെ ഹൈബ്രിഡ് സിസ്റ്റത്തിന് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഗ്രിഡ് ആശ്രിതത്വം മാത്രമേയുള്ളൂവെന്ന് ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, യഥാക്രമം 33.2 kWh ഉം 41.3 kWh ഉം ഗ്രിഡ് വൈദ്യുതി ഉപയോഗം മാത്രമാണ്, അതേസമയം ഡിസംബറിൽ ആവശ്യമായ ലോഡിന്റെ 88% ത്തിലധികം ഗ്രിഡ് നൽകണം," ഗവേഷകർ വിശദീകരിച്ചു.
വേനൽക്കാലത്ത് സൗരോർജ്ജ ഉൽപ്പാദനം ആവശ്യമായ കെട്ടിട ഭാരത്തിന്റെ 2.5 മടങ്ങ് കൂടുതലാകുന്നതിനാൽ, വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം വഴി പിവി വൈദ്യുതി സംഭരിക്കേണ്ടതിന്റെ ആവശ്യകതയും സിമുലേഷൻ ഊന്നിപ്പറഞ്ഞു.
"വേനൽക്കാലത്ത് ഇന്ധന സെല്ലുകൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന വൈദ്യുതോർജ്ജം പിവി സെല്ലുകൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന വൈദ്യുതിയുടെ ശരാശരി 31% ആണെന്ന് ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു," ഗവേഷണ സംഘം ഊന്നിപ്പറഞ്ഞു. "പിവി സിസ്റ്റവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ജനുവരിയിൽ ഇന്ധന സെല്ലുകൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഉയർന്ന അളവിലുള്ള ഊർജ്ജം സിമുലേഷനുകളുടെ തുടക്കത്തിൽ ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണ ടാങ്കിന്റെ പ്രാരംഭ നില മൂലമാണെന്ന് പരാമർശിക്കേണ്ടത് ശ്രദ്ധേയമാണ്."
തിരഞ്ഞെടുത്ത കെട്ടിടത്തിന് അനുയോജ്യമായ സിസ്റ്റം കോൺഫിഗറേഷന് 39.8 മീ. ആവശ്യമാണെന്ന് അക്കാദമിക് വിദഗ്ധരും കണ്ടെത്തി.2 3.90 മീറ്റർ വിസ്തീർണ്ണമുള്ള സോളാർ പാനലുകളുടെ എണ്ണം3 ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണ ടാങ്ക്. ഹൈബ്രിഡ് സിസ്റ്റത്തിന് $0.389/kWh മുതൽ $0.537/kWh വരെ ലെവലൈസ്ഡ് കോസ്റ്റ് ഓഫ് എനർജി (LCOE) കൈവരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് അവർ ഉറപ്പാക്കി.
"കാനഡയിലെ ടൊറന്റോയിലുള്ള ഒരു ലബോറട്ടറിക്ക് വേണ്ടിയുള്ള ഒരു ഹൈബ്രിഡ് സോളാർ-ഹൈഡ്രജൻ എനർജി സിസ്റ്റത്തിന്റെ മൾട്ടി-ക്രൈറ്റീരിയ ഒപ്റ്റിമൈസേഷനുകളിലൂടെ നെറ്റ്-സീറോ എനർജി മാനേജ്മെന്റ്" എന്ന പഠനത്തിലാണ് ഈ പുതിയ സംവിധാനം വിവരിച്ചിരിക്കുന്നത്, ഇത് അടുത്തിടെ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. ഊർജ്ജവും കെട്ടിടങ്ങളും.
"ഈ പഠനത്തിന്റെ സാങ്കേതിക-പരിസ്ഥിതി-സാമ്പത്തിക പ്രകടനവും ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റങ്ങൾ (BESS) ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള ബദലും തമ്മിൽ ഒരു താരതമ്യ അന്വേഷണം നടത്തുന്നത് ഉപയോഗപ്രദമാകും," ശാസ്ത്രജ്ഞർ അവരുടെ ജോലിയുടെ ഭാവി ദിശയെക്കുറിച്ച് പരാമർശിച്ചുകൊണ്ട് പറഞ്ഞു. "മേൽപ്പറഞ്ഞ ചെലവുകൾ കുറയ്ക്കുന്നതിന് ശരിയായ സാമ്പത്തിക ഒപ്റ്റിമൈസേഷനോടെ ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണവും BESS ഉം ഉപയോഗിക്കുന്ന കാര്യത്തിലേക്കും ഈ വിശകലനം വ്യാപിപ്പിക്കാം."
ഈ ഉള്ളടക്കം പകർപ്പവകാശത്താൽ സംരക്ഷിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ പുനരുപയോഗിക്കാൻ പാടില്ല. ഞങ്ങളുമായി സഹകരിക്കാനും ഞങ്ങളുടെ ചില ഉള്ളടക്കം വീണ്ടും ഉപയോഗിക്കാനും നിങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, ദയവായി ബന്ധപ്പെടുക: editors@pv-magazine.com.
ഉറവിടം പിവി മാസിക
നിരാകരണം: മുകളിൽ നൽകിയിരിക്കുന്ന വിവരങ്ങൾ Chovm.com-ൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമായി pv-magazine.com ആണ് നൽകുന്നത്. വിൽപ്പനക്കാരന്റെയും ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെയും ഗുണനിലവാരവും വിശ്വാസ്യതയും സംബന്ധിച്ച് Chovm.com യാതൊരു പ്രാതിനിധ്യവും വാറന്റിയും നൽകുന്നില്ല.
