特に再生可能資源に関しては、団結には強さがあります。これは、家庭のエネルギーを自給自足するために太陽光発電と水素の組み合わせをテストした革新的なイタリア製プロジェクトによって実証されています。
このシステムの中心となるのは、太陽エネルギーを利用した「自家製」水素を燃料とする固体酸化物型燃料電池です。その結果は効率の点で驚くべきものであり、統合のための新しいシナリオを切り開きます。緑の水素 住宅部門で。よりクリーンでより分散されたエネルギーの未来に向けた道筋をたどる、すべてイタリアの事例です。
太陽光発電と水素: 最適な組み合わせ
研究チーム1 大学の研究者とスタートアップの専門家で構成されています ソリデラ固体酸化物型燃料電池に特化したコンソーシアム ストレス と サンニオ・モリーゼ大学、キャンパス内にある1平方メートルの小型ニアゼロエネルギーハウス(NZEB)に80kWのコージェネレーションシステムを設置しました。サンニオ大学 ベネベントで。
この家には、燃料電池システムに加えて、屋根上に 5,3 kW の太陽光発電システムと 11,6 kWh のリチウム電池、暖房、冷房、給湯用の空対空ヒートポンプ、2,2 平方メートルの温水システムが装備されています。太陽熱収集器と水平地熱探査機。
グリーン水素を敷地内で製造・貯蔵
La 固体酸化物型燃料電池(SOFC) 使用される寸法は 1,2 m × 0,5 m × 0,8 m で、純粋に水素によって駆動され、流量は 12 ~ 15 ミリバールで約 25 L/min です。
水素は 8 つの外部高圧シリンダー (200 bar) に合計 64 Sm3 貯蔵され、これは数日間の自立性を保証するのに十分です。ハイブリッド インバーターは、太陽光発電、バッテリー、燃料電池、電力網と家庭内のユーザーの間のエネルギーの流れを管理します。
画像: サンニオ大学、水素エネルギー国際ジャーナル、CC BY 4.0
太陽光発電と水素、記録的な効率とエネルギー余剰
実施されたテストから、システムは 最大 48% の電気効率と 93% の全体効率を達成する能力を実証しました。、セル内の電気化学反応によって生成された熱の回収のおかげでもあります。 特定の太陽光発電条件では、このシステムは家庭内の電力負荷を満たすだけでなく、余剰電力を送電網に供給することもできます。
もう 1 つの利点は、燃料電池の出力を調整して太陽光発電の変動を補償し、安定したプログラム可能な電力供給を確保できることです。 研究者らによって強調されている制限の中には、 起動時間が長い(約 24 時間)ことと、管理に高度な専門知識を備えた人材が必要であることが挙げられます。
燃料電池: 住宅における未来?
雑誌に掲載された研究 国際水素エネルギージャーナル (ここにリンクします)、水素駆動固体酸化物型燃料電池を住宅環境に統合する技術的実現可能性を実証しています。 CO40排出量の約2%を占める建設部門の脱炭素化に向けた大きな前進となる。
しかし、この技術が大規模に普及するには、安全性に関する障壁に加えて、コストが依然として高いこと、グリーン水素の製造と流通のためのインフラが不足していることなど、いくつかの障壁を克服する必要がある。しかし、効率、柔軟性、排出量削減の点での利点は、この方向で研究開発を続ける動機となります。
太陽光発電と水素の組み合わせは、EUが2050年に向けて設定した野心的な脱炭素化目標を達成するための切り札となる可能性がある。そしてイタリアは、このような先駆的なプロジェクトにより、旧来のエネルギー転換において主導的な役割を果たすことになるだろう。大陸。挑戦はすでに開始されており、ゲームは始まったばかりです。
いずれにせよ、エネルギーの未来も私たちの家の屋根を通過します。
- ローザ フランチェスカ デ マシ、ヴァレンティノ フェスタ、ダニエレ ペンキーニ、シルビア ルッジェーロ、ジュゼッペ ペーター ヴァノーリ、アルベルト ジーノ 強靭︎<XNUMXxXNUMX>︎