丹麦的Aalborg大学的一组研究人员和蓝色世界技术ApS合作在网上发表的一篇新论文能量。在报纸上,他们有报道使用甲醇燃料电池混合动力系统和电池用于电信行业电力备份系统。系统的操作策略是使用建模、优化与良好的设备性能结果报告的作者。
研究:建模一个混合电信改革甲醇燃料电池系统备份应用程序。图片来源:asharkyu / Shutterstock.com
克服这些问题与全球电信行业在21圣世纪
全球电信行业目前正处于指数增长,后续增加的电力需求。到2025年,预计将达到一千亿年度全球连接,和5 g技术的崛起将进一步要求电信基础设施,而传统上利用化石燃料以满足其能源需求。
5克就可以占电力需求增加160%。同时一个5 g基站耗电小,约1000 - 1400 W,几个乐队需要分配在同一地区5 g带范围小于传统的4 g。这结果导致电力需求的增加5 g基站。5 g设备的功耗可达1.7倍4 g设备。app亚博体育
由于这些问题,绿色能源需要的电信行业应对5 g基础设施的电力需求和日益增长的全球电信设备的使用。app亚博体育此外,有必要对绿色发电,可以确保持续的网络稳定。此外,需要创新的解决方案来减少行业的环境影响,使其符合国际商定的碳减排的承诺。
传统的备份系统
传统电力备份系统通常使用铅酸电池的柴油发电机。这两种类型的系统都有自己的缺点。柴油发电机,而可靠,运行在污染的化石燃料和昂贵的操作。电池,同时作为一个环保,低成本的选择,受限于他们的低能量密度和磁化率高的温度。
近年来,第三种类型的备份系统已经开发和越来越受欢迎,因为它解决了传统系统所面临的问题。PEM燃料电池是基于质子交换膜。这些电力系统紧凑、清洁、可靠、高效、安静,便宜的维护柴油发电机相比,具有更高的能量密度比一些传统的电池备份系统。然而,他们需要更高的资本成本,并与电池系统相比,他们有慢瞬态动力学。
从AZoM:微米用来测量表面计量学怎么样?
混合燃料电池系统已经广泛探索在汽车和海事行业,与一些有限的研究在他们的应用程序作为电力备份系统。研究表明,可以增强他们的效率和系统动力学,克服其局限性。此外,这些系统的大小和成本可以减少由于使用两个电源。
已经探索过氢作为燃料的混合动力系统。这个燃料选择拥有巨大的优势,特别是偏远地区的基站等通信设备,它可能很难加油备用电源系统。app亚博体育由于需要提供备用电源长时间和昂贵的氢液化和压缩性质,储存氢醇类和液态碳氢化合物是一种非常实用的方法。
甲醇可以廉价地生产和本地,是一个典型的候选人氢载体用于备用电源系统。结合甲醇燃料电池和电池的混合动力系统与常规电力备份系统克服许多问题。
研究
作者报道一种新型混合动力备份系统的发展。系统开发的研究结合了改革methane-fed高温PEM燃料电池和电池组。混合设备已被建议作为电源备份解决方案电信行业的需求。
MATLAB仿真软件是用于系统建模。建立了基于状态的EMS系统优化的延长燃料电池的寿命和保持电池的SOC在合理的值,以避免热应力和退化的设备。通过比较波尔和性能测试结束,被作者评估系统的退化。1000小时和二百五十个循环测试后性能评估的研究。
十二个操作条件被用来描述EMS,使用负载需求,SOC和缺乏或存在电网作为输入。甲醇消费预测在不同的场景中,此外,作者调查了一个集成太阳能光伏系统。
作者指出,广泛的夜间停电会影响电池的SOC。这可能会导致关键条件,因此可以增加氢燃料的消耗。燃料消耗没有集成光伏系统的影响,此外,光伏系统提高了混合动力备份白天的表现通过避免低电池SOC。
进一步的阅读
Martinho D。L et al。(2022)建模混合电信改革甲醇燃料电池系统备份应用程序能量(9)3218(在线)mdpi.com。可以在:
https://www.mdpi.com/1996-1073/15/9/3218
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