2.3 . سیستم های ذخیره انرژی

ESSهای در نظر گرفته شده برای این تحقیق عبارتند از PEM RFC، SOC و LIB، تا تفاوت بین فناوری‌های نوظهور (پیل‌های سوختی) و فناوری‌های بالغ (باتری‌ها) را برجسته کنند، و اینکه چقدر می‌توانند در مواجهه با عدم قطعیت تقاضا و پارامترهای ورودی موثر باشند. در حالی که هدف از استفاده از آنها یکسان است، ذخیره انرژی برای استفاده در آینده، این سیستم های ذخیره انرژی در برخی از سطوح مهم متفاوت هستند، مانند راندمان رفت و برگشت، زمان پاسخگویی ، و طول عمر که با تعداد شارژ کامل اندازه گیری می شود/ چرخه های تخلیه [9] . به عبارت دیگر، LIBها نسبت به پیل‌های سوختی دارای راندمان بالاتر، زمان پاسخگویی سریع‌تر و طول عمر بیشتری هستند [8] . از سوی دیگر، سلول‌های سوختی اکسید جامد با حالت‌های کار مداوم، مدت زمان ذخیره انرژی طولانی‌تر و نرخ تخریب کمتر مشخص می‌شوند [36] و [37] . PEM RFC و SOC تعادل گیاهی مشابهی دارند. با این حال آنها در دمای عملیاتی متفاوت هستند، زیرا SOCها در دمای بین 600 درجه سانتیگراد تا 800 درجه سانتیگراد کار می کنند، در حالی که PEM RFCها در دمای بین 50 درجه سانتیگراد تا 80 درجه سانتیگراد کار می کنند [1] . بنابراین، تعادل کارخانه SOC شامل اجزای اضافی است که عبارتند از: پیش گرمکن هوا ، دیگ آب و مبدل های حرارتی با کارایی بالاتر . علاوه بر این، دمای بالا زمان پاسخ SOC را کند می کند زیرا زمان راه اندازی سلول های سوختی را کنترل می کند [38] .

پشته ای که هسته سلول های سوختی در نظر گرفته می شود توسط چندین بخش در تعادل کارخانه (BOP) احاطه شده است. زیرسیستم های موجود در BOP به حفظ عملکرد پیل سوختی و حالت های الکترولیز کمک می کنند. وظایف اصلی BOP انتقال گازها و توان مورد نیاز به پشته (حلقه های هوا و مایع و سیستم قدرت)، تنظیم دما و رطوبت داخل پشته (سیستم های خنک کننده و مدیریت آب) و تنظیم رطوبت و فشار هیدروژن به ترتیب در خشک کن هیدروژن و کمپرسور [1] . بنابراین BOP مهمترین جزء سلولهای سوختی است. BOP از چندین زیرسیستم تشکیل شده است که شامل پمپ ها، دمنده ها، یکسو کننده های AC/DC، اینورترهای DC/AC، مبدل ها، مخازن تجمع، رطوبت سازها ، مبدل های حرارتی ، کمپرسورها، خطوط لوله و سایر اجزای زیرسیستم های مدیریت آب و مدیریت حرارتی می باشد. دیگران [39] ، [40] ، [41] . تلفات انگلی در BOP یکی از محرک های اصلی است که باعث کاهش کارایی کلی سیستم می شود [12] ، [42] . از سوی دیگر، ذخیره سازی هیدروژن یکی از محرک های اصلی است که بر دینامیک BOP تأثیر می گذارد [43] . به این ترتیب، انتخاب ذخیره‌سازی هیدروژن و روش تحویل هیدروژن بر هزینه BOP همراه با اجزای مختلف آن تأثیر می‌گذارد. در نظر گرفتن یک سیستم ذخیره سازی و تحویل بهینه برای بهبود عملکرد پیل سوختی مهم است.