Energikonvertering ved Solid Oxide Electrolyser Cells

Kapitel 5
Modellering af SOEC
Dette afsnit behandler modellering af SOEC. De enkelte del- og undermodeller beskrives samt hvordan
de er koblet sammen. Det er gjort ud fra den teori, som er beskrevet i de forgående kapitler. Afsnittet
indledes med en kravsspecifikation for modelleringen, og hvilke krav og forudsætninger der er.
Ud fra kravspecifikationen udarbejdes en oversigt over den samlede modellering, hvorefter de enkelte
delmodeller beskrives.
5.1 Kravspecifikation
Til analyse af hvordan SOEC-teknologi kan arbejde sammen med elnettet, benyttes MATLAB Simulink.
Modelleringen er del op i to delmodeller:
• En model for produktion og forbrug af el i Vestdanmark
• En model for SOEC
Model for elnettet
De data der anvendes i modellen hentes fra Nord Pool [Nordpool.com, 2007]. Modellen bruges til
håndtering af store dataark, og henter data ud til videre brug i SOEC-modellen. Ud fra de tilgængelige
data, skal der beregnes en aktuel elpris på time- og årsbasis, hvilket skal hjælpe med til at give en
ide om, hvornår der produceres billig elektricitet, da det er på de tidspunkter, at SOEC modellen skal
køre.
Modellen skal kunne:
• Behandle data fra et helt kalender år, 8760 timer.
• Beregne hvor meget elektricitet, der produceres til under en bestemt pris. Prisen sættes til gennemsnitsprisen
for elspot 2007 på 32,40 EUR/MWh.
• Beskrive, hvor store mængder elektricitet der er til rådighed på timebasis.
• Fortælle SOEC-modellen hvornår den skal køre, og hvornår den skal stoppe.
Model for SOEC-anlæg
Modellen tager udgangspunkt i beregninger lavet i EES til beregning af den termoneutrale spænding
(ET n), se Appendix A.2. Anlægget antages at køre ved termoneutral spænding. Ud fra en estimering af
strømtætheden pr. cm 2 celleareal og data fra model af elnettet, beregnes de elektrokemiske reaktioner
i hver enkelt celle ud fra formler beskrevet i kapitel 3. Ved mængden af produceret H2 og CO beregnes
59