Dokazano: Uz vodik, fotonapon i baterije kućanstvo može biti potpuno energetski neovisno

Grupa istraživača sa Sveučilišta Cantabria u Španjolskoj provela je pilot-projekt za samodostatnu kuću koja radi isključivo na fotonapon, baterije i pohranu vodika.

- Ovo postrojenje kombinira fotonaponske panele i vodik kao metodu sezonskog skladištenja energije, postižući ambiciozan cilj izgradnje električni samodostatne socijalne stambene jedinice tijekom cijele godine. Kako bi se postigao ovaj cilj, razvijena je prilagođena strategija upravljanja energijom koja se temelji na stanju napunjenosti baterije i protoku energije unutar gorivih čelija osiguravajući da je električna potrošnja doma uvijek pokrivena bilo kroz fotonaponske panele, gorive ćelije ili iz baterija, izjavili su autori istraživanja.

Za svoju simulaciju znanstvenici su prikupljali podatke od siječnja 2022. do prosinca 2023. za društveni dom od 80 m2 koji se nalazi u Novalesu, malom selu u sjevernoj Španjolskoj. Računi za električnu energiju iz godina prije elektrifikacije kuće iz obnovljivih izvora pokazali su da je kuća trošila 2513 kWh godišnje s prosječnom dnevnom potrošnjom od 6,88 kWh. Prosječna potrošnja zimi i na jeseni iznosila je preko 7,3 kWh, a ljeti 5,88 kWh po danu.

S tim podacima, znanstvenici su krenuli u dimenzioniranje energetskog sustava pomoću optimizacije softvera i analize tržišta. Naposljetku, odlučili su se za 20 solarnih panela snage po 40 W postavljenih na krov, kao i četiri baterije od 2,4 kWh. Ostatak postrojenja postavljen je u šupu na susjednoj parceli. To je uključivalo spremnik za vodu od 35 L koji je koristio vodu iz slavine nakon pročišćavanja za elektrolizu i spremnik za skladištenje vodika od 600 L na 300 bara.

S predloženom konfiguracijom sustava, fotonaponski paneli prvo moraju osigurati kućno opterećenje. Višak proizvodnje tada će puniti bateriju, a kada se ona napuni proizvodi se vodik i pohranjuje se u visokotlačni spremnik.

Foto: shutterstock

- Kad je sunčevo zračenje nedovoljno da pokrije potrebe kuće, baterije opskrbljuju stan potrebnom energijom Ako su baterije ispražnjene, gorive ćelije stvaraju električnu energiju za punjenje baterija iz pohranjenog vodika. Što je više moguće, vodik pohranjen u međuspremniku koristi se prvi kako bi se izbjeglo  njegovo komprimiranje kompresije, čime se povećava energetska učinkovitost. Sustav i kuća povezani su s mrežom kako bi se sav višak energije prodao natrag u mrežu, objasnili su autori istraživanja

Prema istraživanju, kuća je pokazala samodostatnost, a njezin a stanari su uštedjeli 1170 € godišnje.  Ušteđeno je gotovo 15.200 kWh iz fosilnih goriva, što odgovara otprilike 2.260 kg CO2. Svoje nalaze su predstavili u studiji objavljenoj u Applied Energy.