亲爱的研友该休息了!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,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

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
Panther完成签到,获得积分10
8秒前
33秒前
1分钟前
领导范儿应助盘菜采纳,获得10
2分钟前
3分钟前
盘菜发布了新的文献求助10
3分钟前
艾米发布了新的文献求助10
4分钟前
欧耶完成签到 ,获得积分10
4分钟前
欧耶关注了科研通微信公众号
5分钟前
艾米完成签到,获得积分10
5分钟前
nannan完成签到 ,获得积分10
5分钟前
敏感沛春完成签到,获得积分20
6分钟前
敏感沛春发布了新的文献求助30
6分钟前
忞航完成签到 ,获得积分10
6分钟前
xwang发布了新的文献求助60
7分钟前
7分钟前
Zzz发布了新的文献求助10
7分钟前
领导范儿应助Zzz采纳,获得10
7分钟前
今后应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
8分钟前
wcl发布了新的文献求助10
8分钟前
9分钟前
9分钟前
9分钟前
FashionBoy应助寡王一路硕博采纳,获得10
9分钟前
orixero应助寡王一路硕博采纳,获得10
9分钟前
小二郎应助寡王一路硕博采纳,获得10
9分钟前
小蘑菇应助寡王一路硕博采纳,获得10
9分钟前
ccc应助寡王一路硕博采纳,获得10
9分钟前
菜鸟学习完成签到 ,获得积分10
9分钟前
wcl关闭了wcl文献求助
9分钟前
Orange应助寡王一路硕博采纳,获得10
9分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
9分钟前
xwang完成签到,获得积分10
11分钟前
彭于晏应助wcl采纳,获得10
11分钟前
盘菜完成签到,获得积分10
11分钟前
humorlife完成签到,获得积分10
11分钟前
现代的冰海完成签到,获得积分10
11分钟前
zyyicu完成签到,获得积分10
11分钟前
zm完成签到 ,获得积分10
11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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Adverse weather effects on bus ridership 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
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 6350609
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8165255
关于积分的说明 17181984
捐赠科研通 5406852
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862713
邀请新用户注册赠送积分活动 1840290
关于科研通互助平台的介绍 1689460