Μια διεθνής ερευνητική ομάδα διεξήγαγε μια τεχνοοικονομική ανάλυση ενός αυτόνομου σταθμού φόρτισης EV που χρησιμοποιεί ηλιακή ενέργεια και υδρογόνο ως πηγές ηλεκτρικής ενέργειας και μπορεί επίσης να συνδυαστεί με μπαταρία ιόντων λιθίου (Li-Ion).
Η ανάλυση πραγματοποιήθηκε με το λογισμικό προσομοίωσης HOMER υπό τις περιβαλλοντικές συνθήκες της πόλης Jamshoro του νοτιοανατολικού Πακιστάν. «Το υβριδικό φωτοβολταϊκό υδρογόνο και η φωτοβολταϊκή μπαταρία υδρογόνου είναι τα δύο διαφορετικά σενάρια που εκτελούνται και συγκρίνονται με βάση τόσο τις τεχνικές όσο και τις οικονομικές τους απόψεις», διευκρίνισαν οι ερευνητές, σημειώνοντας ότι η επιλεγμένη τοποθεσία έχει ημερήσια ηλιακή ακτινοβολία 5,53 kWh/m2.
Ο προσομοιωμένος αυτόνομος σταθμός θεωρήθηκε ότι χρησιμοποιεί έναν απροσδιόριστο αριθμό ηλιακών συλλεκτών, με ισχύ 327 W και απόδοση 21%. Υποτίθεται ότι είχαν διάρκεια ζωής 25 ετών και ετήσιο συνολικό κόστος 118.618,74 $. Ο ηλεκτρολύτης είχε απόδοση 75%, διάρκεια ζωής 15 χρόνια και ετήσιο κόστος 51.669,94 $. Η κυψέλη καυσίμου τύπου μεμβράνης ανταλλαγής πρωτονίων (PEM) είχε διάρκεια ζωής 40.000 ώρες και ετήσιο κόστος 20.667,72 $, ενώ η δεξαμενή υδρογόνου είχε διάρκεια ζωής 25 χρόνια και ετήσιο κόστος 6.729,83 $.
Αυτό το σύστημα στη συνέχεια συγκρίθηκε με ένα πανομοιότυπο σύστημα με την προσθήκη μιας μπαταρίας Li-Ion 1 kWh, με διάρκεια ζωής δέκα ετών και κόστος 20.856,92 $ ετησίως. Και στα δύο σενάρια, το σύστημα έχει φορτίο EV 1.700 kWh/ημέρα. Τα ηλεκτρικά οχήματα υποτίθεται ότι είναι οχήματα αθλητικής χρήσης MG ZS EV με μπαταρία 44,5 kWh, η οποία μπορεί να λάβει μέγιστη φόρτιση 22 kW.
Μέσω της ανάλυσης, η ομάδα διαπίστωσε ότι το υβριδικό ενεργειακό σύστημα ΦΒ-υδρογόνου-μπαταρίας έχει πολύ περισσότερα οικονομικά και οικονομικά οφέλη σε σύγκριση με το ενεργειακό σύστημα ΦΒ-υδρογόνου μόνο. «Επιπλέον, φαίνεται επίσης ότι το κόστος ενέργειας από υβριδική PV-μπαταρία υδρογόνου είναι πιο ελκυστικό στα 0,358 $/kWh, από 0,412 $/kWh κόστος ενέργειας από υβριδικό PV-υδρογόνο», εξήγησαν περαιτέρω οι ερευνητές.
«Η ισχύς που παράγεται από την υβριδική ενέργεια Φ/Β υδρογόνου-μπαταρίας για την ημερήσια ζήτηση φορτίου 1700 kWh/ημέρα, αποτελείται από δύο ισχύς που παράγονται ανεξάρτητα από τα φωτοβολταϊκά και τις κυψέλες καυσίμου κατά 87,4% και 12,6% αντίστοιχα», τόνισε η ομάδα.
Τα ευρήματά του παρουσιάστηκαν στην «Τεχνοοικονομική ανάλυση του αυτόνομου υβριδικού σταθμού φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων με βάση το υδρογόνο, plug-in», που δημοσιεύτηκε στο Energy Reports. Η μελέτη διεξήχθη από επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Μηχανικής & Τεχνολογίας Mehran του Πακιστάν, το Πανεπιστήμιο του Κατάρ του Κατάρ, το Πανεπιστήμιο Σάρτζα των Ηνωμένων Αραβικών Εμιράτων και το Πανεπιστήμιο Ισλαμικό Αζάντ του Ιράν.
«Τα ευρήματα αυτής της μελέτης έδωσαν ένα ενθαρρυντικό νεύμα για το σχεδιασμό ενός συστήματος εκτός δικτύου τέλεια ανανεώσιμων πηγών ενέργειας μέσω φωτοβολταϊκών και υδρογόνου με σύστημα μπαταρίας λόγω της οικονομικής του φύσης», κατέληξε η ομάδα.
