Комплексне використання електролізу та протонообмінних паливних елементів для балансування пікових навантажень в електромережах
Вантажиться...
Дата
2025
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
У роботі розглянуто можливість використання електролізу води у поєднанні з протонообмінними водневими паливними елементами (PEMFC) для балансування енергомереж України. Сучасні енергетичні системи стикаються з проблемою значних добових коливань у споживанні електроенергії, що змушує генеруючі потужності, зокрема ТЕС і АЕС, працювати у неекономічному режимі. Відсутність ефективного та масштабованого методу збереження електроенергії ускладнює підтримання стабільної роботи мережі. У роботі розглянута можливість перетворювати надлишкову електроенергію, що генерується у нічні години або в періоди низького попиту, у хімічну енергію водню шляхом електролізу води. У подальшому цей водень може бути використаний у паливних елементах для генерації електроенергії під час пікових навантажень. Таке рішення сприяє зниженню навантаження на основну генерацію, зменшенню викидів CO₂ та подовженню строку служби обладнання. Досліджено, що ефективність електролізу підвищується з ростом температури, що робить доцільним використання надлишкового тепла ТЕС або АЕС для підвищення ККД процесу. Розглянуто базові хімічні реакції, що відбуваються у паливному елементі, наведено графіки добового енергоспоживання для різних країн і доведено актуальність проблеми для глобального енергетичного сектору. Таким чином, запропонований підхід є перспективним як з технічної, так і з екологічної точки зору, з потенціалом для впровадження в промислових масштабах.
Опис
Ключові слова
воднева енергетика, електроліз, паливний елемент PEMFC, балансування енергомережі, накопичення енергії
Бібліографічний опис
Котолуп, С. В. Комплексне використання електролізу та протонообмінних паливних елементів для балансування пікових навантажень в електромережах : дипломна робота ... бакалавра : Е6 Прикладна фізика та наноматеріали / Котолуп Сергій Вікторович. – Київ, 2025. – 56 с.