panelli fotovolici con acculmatori ad idrogono

5/19/2018 Panelli Fotovolici Con Acculmatori Ad Idrogono

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Pannelli Fotovoltaici ConAccumulatori Di

Idrogeno

Waled Mohamed

Caso Studio Di Un Carico Residenziale Con Pannelli Fotovoltaici Con

Accumulatori Di Idrogeno.


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Pannelli Fotovoltaici Con Accumulatori Di Idrogeno

Page 1

Introduzione ......................................................................................................................... 21. La produzione di idrogeno da fonte fotovoltaica

I pannelli solari ............................................................................................................................. ........ 3

L'idrolizzatore ................................................................................................. ................................... 3

Serbatoi di accumulo .......................................................................................................................... 4

Componenti ausiliari .......................................................................................................................... 4

L'utilizzo dell'idrogeno prodotto a fini energetici mediante celle a combustibile ........................ 4

2. L'impianto con Pannelli Fotovoltaici ed Accumulatori DiIdrogeno

I pannelli solari ................................................................................................................................... 5

L'inverter ............................................................................................................................................. 8

L'idrolizzatore .................................................................................................................................... 9

Serbatoi di accumulo ........................................................................................................................... 9

Altri componenti ................................................................................................................................. 10

3. Modello di simulazione dell'impianto

Localit prescelta e dati di irraggiamento ...................................................................................... 11

Il modello dei pannelli solari ............................................................................................................ 12

Risultati della simulazione ............................................................................................................... 13

Modello dellelettrolizzatore e della cella combustibile................................................................... 14

4. I Risultati .......................................................................................................................... 16

5. Costi ............................................................................................................................................ 17

6. Conclusioni ...................................................................................................................... 17


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Introduzione

Negli ultimi anni la produzione dell'energia da fonti di energia derivanti da particolari

risorse naturali ha avuto un grande sviluppo, essendo non solo un energia alternativaalle

tradizionali fonti fossili, ma anche unenergia pulita che evita le emissioni di anidride

carbonica nellatmosfera ene garantisce la produzione ad emissione zero.

Lenergia rinnovabile affronta 2 difficolt che limitano la crescita rapida del suo utilizzo:

Essendo difficile l accumulodell'energia prodotta dai fonti rinnovabile ne consugue

una disponibilit energetica variabile e non prevedibile nel tempo. Le fonti

rinnovabili, inoltre, sono spesso localizzate in luoghi distanti dagli utenti finali.

I costi di produzione dell'energia rinnovabile rispetto i costi dell'energia prodotta da

fonti tradizionali.

Il presente progetto tratta un impianto che usa l'energia rinnovabile come fonte primaria

per la produzione di idrogeno mediante elettrolisi. L'idrogeno prodotto si usa come un

mezzo per accumulare energia nei momenti e nei luoghi in cui si ha una capacit di

produzione, e successivamente utilizzato come combustibile per produrre energia elettrica

nei momenti in cui si verifichi un picco della domanda o si abbia scarsit dell'offerta.

Figura A


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1. La produzione di idrogeno da fonte

fotovoltaica

1.1 I pannelli solari

I pannelli solari fotovoltaici, usando apposite celle fotovoltaiche, convertono la luce solare

direttamente in energia elettrica. Questi pannelli sfruttano l'effetto fotoelettrico e hanno

una efficienza di conversione che arriva fino al 32,5% nelle celle da laboratorio. In pratica,

una volta ottenuti i pannelli dalle celle e una volta montati in sede, l'efficienza in genere

del 13-15% per pannelli in silicio cristallino e non raggiunge il 12% per pannelli in film

sottile. I prodotti commerciali pi efficienti, utilizzando celle a multipla giunzione o

tecniche di posizionamento dei contatti elettrici sul retro della cella (backcontact)

raggiungono il 19-20%. Questi pannelli, non avendo parti mobili o altro, necessitano di

pochissima manutenzione: in sostanza vanno solo puliti periodicamente. La durata operativa

stimata dei pannelli fotovoltaici di circa 30 anni. I difetti principali di questi impianti sono

il costo dei pannelli.

Per indicare un pole grandezze dellenergia prodotta dai panelli fotovoltici si possonoinstallare sul proprio tetto 8 metri quadri di pannelli fotovoltaici, che consentono di

abbattere la propria spesa per l'energia elettrica. L'energia elettrica prodotta dai pannelli

solari pu essere autoconsumata oppure ceduta "a credito" alla rete elettrica tramite

specifici accordi commerciali, oppure viene accumulata come nel nostro caso.

1.2 L'idrolizzatore

L'elettrolizzatore un convertitore elettrochimico in grado di scindere la molecola

dell'acqua nei suoi due componenti fondamentali: idrogeno ed ossigeno. L'idrogeno

prodotto diventa quindi un vettore di energia che pu quindi essere immagazzinato in

forma gassosa o liquida. Attualmente solo una minima parte dell'idrogeno prodotto al

mondo proviene da processi elettrolitici. Nonostante ci, questa tecnologia

sufficientemente matura e diffusa. Esistono sul mercato sistemi di produzione elettrolitica

dell'idrogeno di diverse taglie, dai pochi l/h alle centinaia di m3/h. Attualmente l'efficienza

energetica degli elettrolizzatori intorno al 60% (comprensiva dell'energia necessaria ad

una pressurizzazione modesta (


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1.3 Serbatoi di accumulo

Il modo pi semplice per immagazzinare l'idrogeno

utilizzarlo in forma compressa in serbatoi di propanoda circa mezzo metro cubo . Ognuno dei serbatoi di

propano da utilizzare va pulito bene e testato

idrostaticamente a una certa pressione, ad es. 14 bar se

le valvole di sicurezza del serbatoio sono tarate sui 10

bar. Sulla linea di alimentazione del serbatoio di

idrogeno va installato un pressostato per spegnere

l'elettrolizzatore quando la pressione nell'apparato

raggiunge i 7 bar. Pertanto, le celle elettrolitichedevono essere chiuse, ben sigillate e testate per

resistere senza problemi a tale pressione. L'idrogeno

prodotto, quindi, pressurizzato dall'elettrolizzatore

stesso fino alla sua massima pressione nominale di 7 bar o inferiore.

................................................

1.4

Componenti ausiliari Compressore di aria: niente altro che un compressore che si usa per aumentare la

pressione dell'idrogeno nella forma gassosa ad una certa pressione.

La bombola di azoto: che un componente molto importante che contiene un fluido

inerte per lattivazione del sistema pneumatico di sicurezza in caso di pressione

troppo bassa.

Regolatore di pressione: che si usa per regolare la pressione nel serbatoio

manualmente.

................................................

1.5 L'utilizzo dell'idrogeno prodotto a fini energetici

mediante celle a combustibile

La cella a combustibile ad idrogeno un generatore elettrochimico in cui lenergia elettrica

prodotta dalla reazione tra un combustibile (lidrogeno) e un composto gassoso ossidante

(lossigeno o laria). Insieme allelettricit, vengono prodotti anche calore e acqua.Una cellaa combustibile costituita da due elettrodi in materiale poroso, il catodo (polo negativo) e

lanodo (polo positivo). Gli elettrodi fungono da siti catalitici per le reazioni di cella che

Figura 1.1


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consumano fondamentalmente idrogeno ed ossigeno, con produzione di acqua e passaggio

di corrente elettrica nel circuito esterno. Tra i due poli posto lelettrolita, che ha la

funzione di condurre gli ioni prodotti da una reazione (quella che avviene allanodo) e

consumati dallaltra (quella che avviene al catodo), chiudendo il circuito elettrico allinternodella cella.

La trasformazione elettrochimica accompagnata da produzione di calore, che necessario

estrarre per mantenere costante la temperatura

di funzionamento della cella.

Le celle a combustibile rivestono un notevole

interesse al fine della produzione di energia

elettrica, in quanto presentano caratteristicheenergetiche ed ambientali tali da renderne

potenzialmente vantaggiosa l'adozione:

rendimento elettrico elevato, con valori

che vanno dal 40-48% (riferito al potere

calorico inferiore del combustibile) per gli

impianti con celle a bassa temperatura,

fino a raggiungere oltre il 60% per quelli con celle ad alta temperatura.

ridottissimo impatto ambientale, sia dal punto di vista delle emissioni gassose che di

quelle acustiche, il che consente di collocare gli impianti anche in aree residenziali,

rendendo il sistema particolarmente adatto alla produzione di energia elettrica

distribuita.

2.

Descrizione delL impianto

2.1 I pannelli solari

L' effetto fotovoltaico si manifesta nel momento in cui una radiazione elettromagnetica,

colpisce un particolare materiale semiconduttore opportunamente trattato, ed innesca un

movimento di elettroni generando una corrente elettrica e quindi una differenza di

potenziale. Attualmente sul mercato, sono disponibili diverse tipologie di pannelli

fotovoltaici, ma tutte sono basate sul principio di funzionamento descritto in precedenza.

I pannelli fotovoltaici si distinguono in base alla loro tecnologia di produzione, attualmente

le principali tecnologie sono:

Figura 1.2


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Tecnologia al SILICIO MONOCRISTALLINO e POLICRISTALLINO;

Tecnologia al SILICIO AMORFO;

Tecnologia "CIS".

Tecnololgia al silicio monocristallino e policristallino

Una cella di un modulo al silicio monocristallino costituita da un singolo cristallo disilicio, il che garantisce una massima conducibilit dovuta al perfetto allineamento degli

atomi di silicio allo stato puro. Maggiore la purezza del materiale, maggiore il

rendimento, che nel caso di pannelli al silicio monocristallino si aggira attorno al 15%.

Le celle fotovoltaiche che vanno a costituire il pannello in silicio monocristallino, sono di

colore blu scuro a forma ottagonale, come mostrato nell' immagine.

Figura 2.2

Le celle di un pannello in silicio policristallino (o multi-cristallino) sono costituite da un

insieme di pi cristalli di silicio; ci rappresenta una minore purezza che va ad influire

Figura 2.1


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sul rendimento del pannello stesso, infatti il rendimento di un pannello policristallino si

aggira intorno all' 11% - 14%. I pannelli in silicio policristallino sono caratterizzati da un

colore blu intenso.

Figura 2.3

Tecnologia al silicio amorfo

Le celle dei moduli in silicio amorfo sono

realizzate con atomi di silicio senza alcuna

disposizione spaziale ordinata. La poca

omogenit di tali celle implica una semplice

realizzazione, ma ci influisce sul rendimento,

che per tali pannelli si aggira attorno al 6%.

Spesso i pannelli di silicio amorfo vengono fatti

depositare su materiali plastici e flessibili in

modo da plasmare il pannello adattandolo,

eventualmente alla superfice disponibile, ottenendo dei fogli sottili con le caratteristiche

dei moduli fotovoltaici. Generalmente essi vengono identificati come moduli a "filmsottile". Sono quindi adatti per superfici da ricoprire

che non sono regolari nella forma.

Tecnologia CIS

I pannelli fotovoltaici con tecnologia CIS utilizzano

al posto del semiconduttore una miscela di Rame,

Indio e Selenide (CuInSe2). Questa tecnologia

nuova come conferma il fatto che pochissime aziende

Figura 2.5

Figura 2.4


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a livello mondiale l'abbiano inserita nelle linee di produzione. I test in laboratorio

mostrano una efficienza che pu arrivare anche al 18% rendendo questa tecnologia una

scommessa per il futuro e una nuova strada per la costruzione di moduli fotovoltaici

economici ed efficienti.

2.2 L'inverter

Linverter il cuore di ogni impianto fotovoltaico: trasforma la corrente continua dei

moduli fotovoltaici in comune corrente alternata di rete e la immette nella rete pubblica.

Contemporaneamente, esso controlla e monitora lintero impianto. Da un lato garantisce

che i moduli fotovoltaici funzionino sempre al massimo delle loro prestazioni, infunzione dellirraggiamento e delle temperatura. Dallaltro monitora costantemente la

rete pubblica ed responsabile per il rispetto di vari criteri di sicurezza. Linverter deve

essere appropriato per ogni impianto, e sul mercato sono disponibili innumerevoli

inverter fotovoltaici, che possono essere classificati sulla base di tre importanti

caratteristiche: la potenza, il dimensionamento sul lato CC e la topologia.

Potenza

La potenza disponibile parte da due kilowatt e arriva fino allordine dei megawatt. Le

potenze tipiche ammontano a 5 kW per impianti residenziali su tetto, da 10 a 20 kW per

impianti commerciali (ad esempio su capannoni o tetti di fienili), e da 500 a 800 kW per

limpiego in centrali fotovoltaiche.

Connessione dei moduli

Durante il dimensionamento sul lato CC, il punto da considerare la connessione deimoduli fotovoltaici con linverter. Qui si distingue fra inverter di stringa, multistringa e

centrali, laddove per stringa si intende una fila di moduli fotovoltaici collegati in serie. Gli

inverter multistringa dispongono di due o pi entrate di stringa, con inseguitore MPP

(Maximum Power Point), che sarebbeil punto di funzionamentoideale sulla curva

caratteristica, chelinverter deve pertanto trovare e mantenere costantemente, per poter

tirar fuori dai moduli solari la potenza maggiore in ogni situazione. Sono raccomandabili

soprattutto se il generatore fotovoltaico composto da numerose superfici parziali o se

parzialmente ombreggiato. Nonostante la loro grande potenza, gli inverter centralipossiedono un unico inseguitore MPP. Essi sono particolarmente idonei per grandi

impianti con generatore omogeneo.


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Topologia

Per quanto riguarda la topologia, si distingue fra inverter monofase e trifase, come anche

fra apparecchi con o senza trasformatore. Mentre in impianti di piccole dimensioni vengono

solitamente usati inverter monofase, per gli impianti fotovoltaici di grandi dimensioni (in

seguito al limite del carico simmetrico fissato a max 4,6 kVA) devono essere usati inverter

trifase o gruppi di pi inverter monofase. Il trasformatore, invece, consente la separazione

galvanica (prescritta in alcuni Paesi) e permette inoltre la messa a terra dei moduli

fotovoltaici (necessaria per alcuni tipi di moduli). Se possibile, vengono tuttavia impiegati

inverter senza trasformatore, in quanto solitamente sono pi piccoli e pi leggeri degli

apparecchi con trasformatore e dispongono di un maggiore grado di rendimento.

I compiti dellinverter fotovoltico1. Trasformazione con basse perdite.

2.

Ottimizzazione della potenza.

3. Monitoraggio e protezione.

4.

Comunicazione.

5.

Gestione della temperatura.

6.

Protezione.

2.3 L'idrolizzatore

l apparecchiatura che dissocia la molecola di acqua distillata

(purezza 5 S) in idrogeno e ossigeno. Lidrogeno viene

inviato direttamente mediante un condotto al serbatoio,

mentre lossigeno attualmente disperso in ambiente ma

potrebbe essere raccolto e destinato ad altri usi,(lacqua

utillizata deve avere certe caratteristiche di purezza, per

evitare il danneggiamento della macchina).

2.4 Serbatoi di accumulo

La pressione di accumulo pari a 4 bar. Lazoto

contenuto nella bombola verticale un fluido inerte

per lattivazione del sistema pnematico di sicurezza in

caso di pressione troppo bassa. In questa parte di

impianto non vi sono servocomandi alimentati da

energia elettrica per evitare potenziali principi di

innesco in caso di eventuali perdite di idrogeno. Nella

Figura 2.7

Figura 2.6


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figura evidente la valvola di sicurezza del serbatoio.

Sul lato destro del serbatoio si vede il regolatore manuale della pressione dellidrogeno per

lalimentazione della cella a combustibile.

2.5 cella combustibile

La tensione massima a vuoto pari a 80 Volt, la

potenza elettrica massima erogata pari a 3000

W. Il funzionamento del tipo (Dead End): il

flusso di idrogeno attraverso il sistema

interrotto a valle dello stack mediante unaelettrovalvola ad apertura programmata mediante

un timer. Quando la valvola si apre avviene il

ricambio del fluido reagente allinterno dello

stack. Sul lato aria invece il flusso continuo.

2.6 Altri componenti

Compressore daria: laria viene aspirata dalla bocchetta visibile sulla faccia

superiore, filtrata e compressa fino ad un valore di 4bar.

Regolatore manuale della pressione dellaria: che regola manualmente la pressione

dellossigeno nella cella combustibile

Elettrovalvola temporizzata: si apre lasciando fluire idrogeno attraverso la cella per

rimuovere i gas esausti o in eccesso alla reazione (unoperazione di lavaggio a tempo).

Quadro di controllo della cella a combustibile: consente lavvio e lo spegnimento

dellimpianto e riceve i segnali di allarme per attivare automaticamente i sistemi di

sicurezza onde evitare il danneggiamento dei dispostivi.

Figura 2.8


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3. Modello di simulazione dell impianto

3.1 Localit prescelta e dati di irraggiamento. Nel nostro caso studio stato scelto una casa che abbia un assorbimento di energia

circa 2.5 kWh, e nei sequenti grafici graficato il carico giornaliero e il carico mensile

della casa

Figura 3.1 Il Carico Giornaliero Del Giorno 05-Luglio

Figura 3.2 Carico Mensile

Questa casa si trova nella seguente localit: Latitudine 29.976 e Longitudine 30.913 , in cui

i dati di irragiamento solare con un angolo di inclinazione di 26,angolo ottimo per questa

localit, sono calcolati e riportati nella figura(3.3).

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Kw

Ore

Il Carico Giornaliero (05 lug.)

0

5

10

15

20

25

Gen. Feb. Mar. Apr. Mag. Giu. Lug. Ago. Set. Ott. Nov. Dic.

kWh/ Giorno

Mese

L'energia Assorbita dal Carico Mensile


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Figura (3.3) Dati di irragiamento solare

3.2 Il modello dei pannelli solari

Nel nostro caso stato scelto un pannello solare del tipo

Silicio Policristallino, che sono installati sul tetto della

casa ( parzialmente integrati ) per un area di 20m2, aventi

le seguenti caratteristiche.

Tabella 3.1

Modello Super Solar ES250 Area 20m

2

Lunghezza 1663 mm Potenza massima 250 Wp

Larghezza 998 mm Tensione a circuito aperto 37,65 V

Altezza 35 mm Corrente di corto circuito 8,88 A

Intelaiatura Alluminio Tensione alla massima potenza 30,56 V

Peso 18,4 kg Corrente a massima potenza 8,18 A

CARATTERISTICHE TERMICHE PARAMETRI PER INTEGRAZIONE NEL SISTEMA

Coefficiente di deriva termica di

tensione

-123 mV/C Tensione massima di sistema

classe II

1000 VDC

Coefficiente di deriva termica di

corrente

2,571 mA/C Corrente inversa massima

ammissibile

Non applicare al modulo

tensioni esterne

superiori a Voc

MATERIALI IMPIEGATI ULTERIORI DATI

Celle per modulo 60 Tolleranza sulla potenza 3%

Tipo di cella Silicio

policristallino

Scatola di connessione IP 65

Dimensione della cella 156 mm x 156

mm 0,5 mm

Connettore MC type 4

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000


Wh/m2/Giorno

Mese

Dati Di Irraggiamento

Figura 3.4


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3.3 Risultati della simulazione

Le potenze prodotte dei pannelli solari sono state calcolate con lutillizzo del programma

(PVF Chart), che ricava le potenze produtte dai pannelli per un periodo di un anno,utilizzando i dati di irraggiamento solare previsti per questa localit, considerando:

Perdite stimate dovute alla temperatura e basso irraggiamento: 17,2%

Perdita stimata a causa degli effetti di riflessione angolari: 2.7%

Altre perdite (cavi, inverter, ecc): 14,0%

Combinata perdite del sistema fotovoltaico: 30,8%.

Nella figura (3.5) sono riportati i valori della potenza prodotta dai pannelli solari per giorno

di ogni mese :

Figura (3.5) LenegiaProdotta Dai Pannelli

Nella figura (3.6) invece si rapresenta l'andamento giornaliero dei valori medi orari delle

potenze: prodotta dai panelli fotovoltaici, consumata dall'utente per un giorno del mese di

luglio:

Figura 3.6) Landamento giornaliero dei valori medi orari delle potenze prodotte e assorbite

0

2

4

6

8

10

12

14


kWh/ Giorno

Mese

L'energia Prodotta Dai Pannelli

0

0,5

1

1,5

2

2,5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

kW

Ore

L'andamento Delle Potenza Assorbite e Prodotte


15/19


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Si nota da questo grafico che dall ora 08:00 fino allora 17:00, i pannelli solari alimentano

totalmente il carico con un surplus di energia produtta circa 8.55 kWh, che si usa per

alimentare gli elettrolizzatori per produrre lidrogeno.

3.4 Modello dellelettrolizzatore e della cella

combustibile

Nel nostro caso stato scelto 2 elettrolizzatori che abbiano le seguenti caratteristiche:

Tabella 3.2

Model Number SOH100

AC Voltage Requirement (V) 220V/110V,Single phase

DC Voltage Current (A) 5V 60A

Max Power Consumption (W/h) 400

Max. Working Pressure (kg/cm2) 1.3

Max. Water Consumption (L/h) 0.9

Gross Weight (kg) 12

Dimensions - L*W*H (mm) 280*400*350mm

Ventilation Space Requirement (mm) 200 in each direction

Max Gas Output 80-100L/h

Water Feed manual

L'uscita dell'elettrolizzatore collegata ad un serbatoio nel quale l'idrogeno stoccato allastessa pressione con il quale prodotto nell'elettrolizzatore. L'efficienza di conversione

dell'elettrolizzatore comprensiva anche dell'energia per la sua pressurizzazione, non sono

quindi associate le perdite energetiche del processo di stoccaggio dell'energia.

Nella Figura (3.7) stato dimostrato l'assorbimento del surplus dellenergia dagli

elettrolizzatori

Figura (3.7)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

kW

Ore


Carico

Panelli Solari

Surplus Di Potenza

Potenza Assorbita

dall'elettrolizzatore


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Per il calcolo della quantita dellidrogeno prodotto, nel nostro caso abbiamo 2

elettrolizzatori, il primo funziona per 8 ore producendo 800 litri di idrogeno, invece il

secondo funziona per 6 ore (in causa del picco di carico allora 13:00) producendo 600 litri di

idrogeno, quindi in totale abbiamo 1400 litri di idrogeno prodotte durante la giornata.

Per quanto riguarda la cella combustibile, nella figura (3.8) riportato l'andamento

completo delle potenze prodotte e assorbite includendo il contributo della cella

combustibile, e nel nostro caso stata utilizzata una cella che avente le seguenti

caratteristiche:

Tabella 3.3

Module Specifications

Product Description Fuel Cell Power Module Output Power DC 1.1~3.3 KVAOutput Voltage 42 ~ 80 VDC Maximum Output DC 75A

Input Voltage 24 VDC Fuel Purity Hydrogen > 99.95%

Fuel Pressure 550 ~ 830 Kpa (80~120 Psig) Oxidant Humidity 0~100% RH

Data Collection Available Cooling Type Air Cooling

Dimensions 80 x 46 x 40 cm (31.5 x 18.1 x

15.7 in.)

Weight 40 kg (88.2 lb)

Environment Requirement

Ambient Temperature -20~52C

Operation Efficiency

Hydrogen Consumption 752 Liter / kW-hr Efficiency LHV 50%

figura (3.8)

Dai dati precedenti si nota che l'idrogeno prodotto minore dellidrogeno consumato,

quindi in questo caso la cella combustibile sar utilizzata per pochi periodi, o nel caso di

(BACK-UP).

0

0,5

1

1,5

2

2,5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

kW

Ore


Carico

Panelli Solari

Surplus Di Potenza

Potenza Assorbita

dall'elettrolizzatore

Potenza Prodotta dalla

Cella Combustibile


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4. Risultati

Possiamo notare che lenergia elettrica assorbita dalla rete elettrica cala fino a valori eguali

a zero durante la giornata, mentre la cella combustibile soddisfa parte del carico, e

garantisce lalimentazione nel caso della mancanza della tensione. Nei seguenti grafici

stato fatto il confronto lenergia elettricacomprata nei 2 casi (Con limpianto e senza

limpianto).

Figura (4.1) Confronto Tra I 2 Casi

Si nota da questo grafico, che vi una riduzione dell assorbimento dellenergia comprata

dalla rete elettrica (dimostrata in blu) eguale circa il 44% durante lanno.

0

5

10

15

20

25


kWh/ Giorno

Mese

l'eneriga Assorbita Senza L'impianto

0

5

10

15

20

25


kWh/Giorno

Mese

L'energia Assorbita Con L'impianto

Cella A Combustibile

Pannelli Solari

Energia Comprata


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5. I costi

Nella tabella (5.1) sono stati riportati tutti i costi relativi allimpianto precedente:

Tabella 5.1

I costi

Componente

Prezzo

Pannelli Solari 1,200.000

elettrolizzatore 1,200.000

Cella a combustibile 2,200.000

Serbatoi e ausiliari 1,800.000

Totale 6,400.000

Calcolando il risparmio di energia abbiamo un consumo annuale di 5859.3 kWh (senza

utilizzare limpianto), invece con limpianto il consumo si diminuisce fino a 3305.14 kWh,

quindi un risparmio del 44%.

Calcolando il risparmio dei costi dellenergia, considerando il cost dell energia elettrica =

0.189 /kWh*, risulta un risparmio di 482.700 / anno.

Per ricavare il costo dellinvestimento inziale in questo caso, sarebbe 13 anni e 4 mese

(escludendo i costi i operazione) .

Vale la pena anche a dire che il costo di un impianto che utlizza le batterie invece della

tecnologia dellidrogeno, eguale circa 4,800.000 , che quasi la meta del costo di

investimento del nostro impianto.

6. ConclusioniLa fattibilit pratica del sistema proposto attualmente condizionata dal livello di sviluppo

della tecnologia delle celle a combustibile, dell elettrolizzatore e delpannello fotovoltaico.

Qualora queste tecnologie come stato dimostrato nella tabella precedente, saranno

sufficientemente mature da poter essere economicamente utilizzate su ampia scala,

occorrer valutare soluzioni diverse per l'accumulo dell'idrogeno, diverse dal contenimento

in serbatoi in pressione di quantit di idrogeno rilevanti nelle immediate vicinanze degli

utilizzatori.

*Il Costo dellenergia elettrica stato riportato da sito officiale di enel energia. www.enelenergia.it


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Referemente

www.itis.biella.it/laboratori/lab_h/laboratorio_h.php

www.m-field.com.tw/product2.php

re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php?lang=en&map=africa

www.supersolar.it/solare-fotovoltaico/solare-fotovoltaico-schede-tecniche/

http://www.alibaba.com/product-detail/Oxyhydrogen-Gas-generator-

SOH100_1787823145.html

Impianto sperimentale per la produzione di energia elettrica fotovoltaica con sistema

di accumulo ad idrogeno, universita di bologna.

http://pvwatts.nrel.gov/pvwatts.php.
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panelli fotovolici con acculmatori ad idrogono

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