清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Investigation into the hydrogen production performance of a novel 5-kW hybrid-system composed of a solar steam generator directly connected with conventional solid oxide electrolysis cells

高温电解 制氢 聚合物电解质膜电解 电解 高压电解 电解水 材料科学 能量转换效率 阴极 电力转天然气 光伏系统 化学工程 化学 废物管理 工艺工程 电气工程 光电子学 工程类 电解质 有机化学 电极 物理化学
作者
Hongjun Wang,Qiangqiang Zhang,Xin Li,Tianzeng Ma,Khurshida F. Sayfieva
出处
期刊:Energy Conversion and Management [Elsevier BV]
卷期号:301: 118023-118023 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.enconman.2023.118023
摘要

Coupling solar energy with solid oxide electrolysis cell has the potential to reduce electricity consumption and improve energy conversion efficiency. This study introduces a pioneering 5 kW direct-connected hybrid system that couples a solar steam generator with solid oxide electrolysis cells utilizing conventional electrical energy for the electrolysis process. The successful demonstration of hydrogen production showcases promising results. When the solar irradiation power is 2.26 kW, the inlet water flow rate is 1.23 kg/h under operations at 700 °C, the hydrogen production efficiency of the system reaches 95.2 %, and the steam conversion ratio approaches 92 %, giving a cumulative hydrogen production yield of 5,840 NL in 6.3 h. The solid oxide electrolysis system is further tested under different operating conditions of the stack and solar irradiation. The experimental results show that a greater operating temperature is conducive to more efficient hydrogen production, while more water vapor at the cathode leads to a larger steam conversion ratio. The results indicate that increasing the irradiation power is beneficial to hydrogen production while decreasing the irradiation power will lead to fluctuations of hydrogen yield. In addition, the system efficiency (45.3 %) is higher than that of a photovoltaic alkaline water electrolysis (12.6 %) or photovoltaic proton exchange membrane electrolysis (14.76 %) system at the same irradiation power. Under the same electrolysis power and cathode inlet temperature, the total power consumption of a traditional solid oxide electrolysis system is significantly greater than that of the proposed hybrid system. The comparison shows that the saved electricity of the proposed hybrid system can account for about 30 %. Therefore, the proposed hybrid system has significant efficiency and power savings advantages.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
35秒前
LINDENG2004完成签到 ,获得积分10
36秒前
肥皂剧发布了新的文献求助10
38秒前
44秒前
Artin完成签到,获得积分10
50秒前
1分钟前
玛卡巴卡爱吃饭完成签到 ,获得积分10
1分钟前
够了完成签到 ,获得积分10
1分钟前
风中秋天完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
风中秋天发布了新的文献求助10
1分钟前
灿烂而孤独的八戒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
LRR完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wangfaqing942完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Jasper应助肥皂剧采纳,获得10
2分钟前
忘忧Aquarius完成签到,获得积分0
3分钟前
研友_VZG7GZ应助1ya1yayou采纳,获得10
3分钟前
迷人的焦完成签到 ,获得积分10
3分钟前
4分钟前
1ya1yayou发布了新的文献求助10
4分钟前
笑傲完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
zxc完成签到,获得积分10
4分钟前
lalala完成签到,获得积分10
4分钟前
5分钟前
xiewuhua完成签到,获得积分10
5分钟前
知行者完成签到 ,获得积分10
5分钟前
ding应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
Sylvia卉完成签到,获得积分10
6分钟前
rjy完成签到 ,获得积分10
7分钟前
乐观语海完成签到,获得积分10
7分钟前
随心所欲完成签到 ,获得积分10
7分钟前
7分钟前
坚强的初夏完成签到,获得积分10
7分钟前
小嚣张完成签到,获得积分10
7分钟前
遇上就这样吧应助Hollen采纳,获得200
8分钟前
8分钟前
Starry发布了新的文献求助10
9分钟前
hahasun完成签到,获得积分10
9分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
The Organic Chemistry of Biological Pathways Second Edition 800
The Psychological Quest for Meaning 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6313984
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8130335
关于积分的说明 17037122
捐赠科研通 5370049
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2851146
邀请新用户注册赠送积分活动 1828940
关于科研通互助平台的介绍 1681102