Energikonvertering ved Solid Oxide Electrolyser Cells

4.4. ELEKTRISK ENERGIKONVERTERING
i forhold til at
Strømmen gennem elektrolysestakken er
VDC = 500celler· 1,346V
/
celle = 673V (4.23)
I = 2,1A/cm 2 ·100cm 2 = 210A (4.24)
Se afsnit 5.4. Elektrolysecellens modstand er fra Ohms lov som følger
R = VDC
I
673V
= = 3,204Ω (4.25)
210A
Med en kapacitor på C = 1 F svinger VDC med ca. 11 V. Sættes tre kapacitorer på C = 1 F i parallel, som
illustreret på figur 4.14, svinger spændingen ca. 8 V fra 662 V til 670 V, se figur 4.15. Flere kapacitorer
kan sættes i parallel, men dette gør ikke effekten mere udtalt. At sætte én større kapacitor ind ville gøre
det samme som tre mindre pga. af det er DC. Den ensrettede strøm svinger mellem 209 A til 211,6 A, se
figur 4.16. At strøm og spænding svinger ca. 1 % er umiddelbart ikke noget problem [Jakobsen, 2008].
Virkningsgrad for ensretter
For at regne virkningsgraden for ensretteren ud, skal effekten ind (Ei n) og effekten ud (Eout ) beregnes.
Da det er trefaset AC som input, skal hver fases effekt i samme tidsrum integreres op:
Ei n =
P1(t)d t +
P2(t)d t +
P3(t)d t [J] (4.26)
Da DC’en er en smule svingende efter ensretteren, integreres denne effekt også op:
Eout =
PDC (t)d t [J] (4.27)
Data fra simulationen eksporteres fra LTspice og bruges som .csv-fil i MATLAB, hvor Simulink udregner
integralet af Pi n og Pout , og beregner virkningsgraden ved:
η = Eout
Ei n
= 84% [·] (4.28)
84 % er en tilfredsstillende virkningsgrad for en trefaset ensretter i forhold til kilden [Mathew, 2007],
som forudsætter en virkningsgrad på 82 %.
Prisen for en trefaset ensretter, som opfylder de givne strømme og spændinger, koster DKK 1.133
[Semikron, 2008].
57