Le NREL, laboratoire national du département américain de l'Énergie en partenariat avec Xcel Energy est à l'origine du projet de démonstration Wind-to-hydrogen (Wind2H2) qui relie des turbines éoliennes et des réseaux photovoltaïques (PV) à des électrolyseurs, qui transforment l'électricité générée et de l'eau pour la diviser en hydrogène et en oxygène.
L'hydrogène résultant est stocké pour une utilisation ultérieure à la station d'alimentation en hydrogène du site ou converti en électricité (via un moteur à combustion interne à l'hydrogène ou une pile à combustible) alimentant ainsi le réseau électrique pendant les heures de pointe.
Situé au National Wind Technology Center près de Boulder, au Colorado, le projet Wind2H2 vise à améliorer l'efficacité du système de production d'hydrogène à partir de ressources renouvelables en quantités suffisamment importantes et à des coûts assez bas pour concurrencer les sources d'énergie traditionnelles telles que le charbon, le pétrole et le naturel gaz.
Composants du systèmeLe projet Wind2H2 utilise deux technologies de turbines éoliennes: une turbine éolienne Northern Power Systems de 100 kW et une éolienne Bergey de 10 kW. Les deux éoliennes sont à vitesse variable, ce qui signifie que la vitesse de la lame varie avec la vitesse du vent. De telles éoliennes produisent du courant alternatif (AC) qui varie en grandeur et en fréquence (connu sous le nom de CA sauvage) à mesure que la vitesse du vent change.
L'énergie de l'éolienne de 10 kW est convertie de sa forme AC sauvage au courant continu (DC) puis utilisée par l'électrolyseur pour produire de l'hydrogène à partir de l'eau. L'énergie de l'éolienne de 100 kW est surveillée avec un transducteur de puissance, et le courant de pile sur la pile alcaline de 33 kW varie proportionnellement.
Deux électrolyseurs à membrane électrolyte polymère HOGEN 40RE de Proton Energy Systems et un électrolyseur alcalin Teledyne HMXT-100 produisent de l'hydrogène et de l'oxygène de l'eau. NREL examine les problèmes liés à l'intégration de ces technologies ainsi que le fonctionnement d'électrolyseurs avec différentes pressions de sortie de gaz.
Après avoir comprimé l'hydrogène, il est stocké pour une utilisation ultérieure à la station d'alimentation en hydrogène du site ou converti en électricité et alimenté dans le réseau utilitaire pendant les heures de pointe.
Focus sur la rechercheLa recherche du NREL se concentre sur:
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