Component sizing in a microgrid with hydrogen as one energy carrier
2021 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesisAlternative title
Dimensionering av komponenter i ett mikronät med vätgas som enenergibärare (Swedish)
Abstract [sv]
En av de största utmaningarna framöver är att säkerställa en jämn övergång från fossila bränslen till förnybar energi utan att kompromissa driftstabilitet. För att genomföra detta behövs det någon form av energilagring för att lagra överskott av förnybar energi, exempelvis solenergi, som sedan kan användas när solenergin inte räcker till för att täcka elbehovet. Syftet med detta projektet är att modellera ett fristående mikronät med vätgaslagring i Simulink. Empiriska data har samlats för samtliga komponenter, som inkluderar en PEM bränslecell, ett NMC622 litiumjonbatteri och en AEM elektrolysör. På så sätt kunde ideala driftparametrar identifieras för komponenterna. Det modellerade systemet klarade elbehovet av en 2 W lampa för en hel vinter-, vår- och sommardag. Genom att använda väderdata för en vårdag kunde systemet dimensioneras för att uppfylla kravet för neutral balans med avseende på vätgasnivån och batteriernas laddningstillstånd. Det krävdes 38 solceller (med en total nominell effekt på 37.95 W), 5 batterier (med en total kapacitet av 175 mAh, 2 bränsleceller (med en vald effekt på 2.34 W inom det ohmiska intervallet) och 2 elektrolysörer (med en maximal effekt på 14.8504 W) för att uppfylla kravet. För att mikronätsystemet ska ha en större ekonomisk potential och en bättre genomförbarhet bör simuleringen förbättras genom att inkludera fler parametrar och använda väderdata som täcker längre perioder.
Place, publisher, year, edition, pages
2021.
Series
TRITA-CBH-GRU ; 2021:260
Keywords [en]
Hydrogen Storage, Microgrid, PEMFC, AEMEC, Renewable energy, Component sizing
Keywords [sv]
Vätgaslagring, Mikronät, PEM bränsleceller, AEM elektrolysör, Förnybar energi, Dimensionering
National Category
Inorganic Chemistry Other Chemical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-305915OAI: oai:DiVA.org:kth-305915DiVA, id: diva2:1618237
Subject / course
Chemical Engineering
Educational program
Master of Science in Engineering - Engineering Chemistry
Supervisors
Examiners
2021-12-092021-12-092022-06-25