Hydrogen technology of energy storage making use of wind power potential

Авторы

  • V. Solovey Институт проблем машиностроения Национальной академии наук Украины им. А.Н. Подгорного ул. Дм. Пожарского, 2/10, г. Харьков, Украина, 61046, Ukraine
  • L. Kozak Государственное конструкторское бюро «Южное», Днепр, Украина, Ukraine
  • A. Shevchenko Институт проблем машиностроения Национальной академии наук Украины им. А.Н. Подгорного ул. Дм. Пожарского, 2/10, г. Харьков, Украина, 61046, Ukraine
  • M. Zipunnikov Институт проблем машиностроения Национальной академии наук Украины им. А.Н. Подгорного ул. Дм. Пожарского, 2/10, г. Харьков, Украина, 61046, Ukraine
  • R. Campbell CAP Holdings Company LLC, Монтеррей, Калифорния, США, United States
  • F. Seamon CAP Holdings Company LLC, Монтеррей, Калифорния, США, United States

Ключевые слова:

водород, электролизер, газопоглощающий электрод, электрохимическая ячейка, плотность тока, ветро-водородная система хранения энергии

Аннотация

Описывается разработка универсальных технологий, которые могут быть использованы для обеспечения непрерывной работы опреснительной установки при использовании энергии ветра. Рассмотрены основные принципы реализации электрохимического метода получения водорода и кислорода высокого давления из воды с использованием материалов электродов с переменной валентностью. Предложена система хранения химической энергии в виде сжатого водорода до высоких давлений с последующим его использованием в топливном элементе. Разработанная система характеризуется повышением надежности и эксплуатационной безопасности. Водород-накопительная система позволяет контролировать для установок потребляемую мощность. Это особенно важно, когда основным источником энергии для электролизной установки служит энергия ветра, которая не является постоянной и зависит от климатических факторов. Даны рекомендации по применению данного способа получения водорода (кислорода) с использованием в качестве первичного источника возобновляемых видов энергии (солнца, ветра), отличающихся непостоянством поступления. Сформированы научно-технические принципы создания электрохимических водородных аккумуляторов энергии и предложены пути оптимизации их работы на переменных режимах, характерных для реальных условий эксплуатации энерготехнологических комплексов на базе ветроэнергетической станции. Приведены стоимостные показатели создания и эксплуатации системы генерации водорода в зависимости от уровня давления в электролизере.

Биографии авторов

V. Solovey, Институт проблем машиностроения Национальной академии наук Украины им. А.Н. Подгорного ул. Дм. Пожарского, 2/10, г. Харьков, Украина, 61046

Профессор, доктор технических наук

Начальник отдела водородной энергетики

L. Kozak, Государственное конструкторское бюро «Южное», Днепр, Украина

Кандидат технических наук

M. Zipunnikov, Институт проблем машиностроения Национальной академии наук Украины им. А.Н. Подгорного ул. Дм. Пожарского, 2/10, г. Харьков, Украина, 61046

Кандидат технических наук

Библиографические ссылки

Solovey, V. V., Glazkov, V. A., Pishuk, V. K., Lototsky, M. V. Hydrogen Materials Science and Chemistry of Carbon Nanomaterials, Kiev, 2007, p. 861-865 (in Ukraine).

Yakimenko, L. M. (1970). Water Electrolysis. Moscow: 267.

Yakimenko, L. M. (1977). The Electrode Materials for Applied Electrochemistry. Moscow: 264.

Solovey, V., Ivanovsky, O., Shevchenko, A. , Zhirov, O., Makarov, O. The Electrolysis Device for Generation High-pressure Hydrogen and Oxygen. Patent of Ukraine № 90421 МПК51, С25В 1/02; С25В 1/04; С25В 1/12. Made public on April 26, 2010, Bulletin № 8.

Solovey, V., Shevchenko, A., Zhirov, O., Makarov, O. Mode of Operation of the Electrolysis Device for Generation High-pressure Hydrogen and Oxygen. Patent of Ukraine № 98705 МПК51, С25В 1/02; С25В 9/04. Made public on June 11, 2012, Bulletin № 11.

Solovey, V., Shevchenko, A., Kotenko, A., Makarov, O. 3013. The Device for Generation High-pressure Hydrogen. Patent of Ukraine № 103681 МПК С25В 1/12, С25В 1/03. Made public on November 11, 2013, Bulletin № 21.

Matsevity, Y .M., Solovey, V. V., Goloschapov, V .N., Rusanov, A. V. (2011). The Scientific Bases for Creation of the Gas-Turbine Plants Using Thermal-Chemical Compression of an Actuating Medium. Kiev: 252.

Загрузки

Опубликован

2017-03-24

Выпуск

Том 20 № 1 (2017)

Раздел

Нетрадиционные энерготехнологии

Лицензия

Copyright (c) 2017 Victor Solovey, Leonid Kozak, Andrii Shevchenko, Mykola Zipunnikov, Robert Campbell, Fred Seamon

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NoDerivatives» («Атрибуция — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в этом  журнале, соглашаются со следующими условиями:

  • Авторы оставляют за собой право на авторство своей работы и передают журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензионного  договора (соглашения).
  • Авторы имеют право заключать самостоятельно дополнительные договора (соглашения) о неэксклюзивном распространении работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном хранилище учреждения или публиковать в составе монографии), при условии сохранения ссылки на первую публикацию работы в этом журнале.
  • Политика журнала позволяет размещение авторами в сети Интернет (например, в хранилищах учреждения или на персональных веб-сайтах) рукописи работы, как до подачи этой рукописи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, поскольку это способствует возникновению продуктивной научной дискуссии и позитивно отражается на оперативности и динамике цитирования опубликованной работы (см. The Effect of Open Access).