Fornybare energisystemer

Institutt for energiteknikk (IFE) har mer enn 10 års erfaring fra forskning innen området integrerte hydrogen (H₂) lagringssystemer basert på fornybar energi. Virksomheten omfatter modellering, systemsimulering, design og regulering, samt utvikling og testing av enkeltkomponenter, delsystemer og systemer.

Det teknologiske fokuset innen fornybar energi har vært på solenergi (solceller) og vindenergi (vindmøller), mens fokuset innen hydrogen har vært på protonledende (PEM) elektrolysører for hydrogenproduksjon, metallhydrider til hydrogenlagring og brenselceller (PEM) til kraftproduksjon fra hydrogen.

IFE har siden 1997 bygget opp et eksperimentelt laboratorium for testing av småskala fornybare energi/hydrogensystemer, som for øyeblikket (november 2007) består av følgende hovedkomponenter:

 

• Vindmølle (5 kW)
• Batteritester (400 VDC, 300 A, 120 kWDC)
• PEM-elektrolysør (1,75 kW, 0,4 Nm³ H₂/time)
• Metalhydridsystem (1,5 kg H₂)
• PEM-brenselcelle (1,2 kW)

Laboratoriet er også utstyrt med batterier og nye superkondensatorer skal installeres om kort tid. Batteritesteren kan emulere lastprofiler eller kraftpådrag fra vind- og/eller solcelleanlegg, og brukes til å teste elektrolysører, brenselceller, batterier og superkondensatorer. Et nytt PV-system (photovoltaic) med tilsvarende kapasitet som vindmøllen er også under planlegging, og skal integreres i laboratoriet i løpet av 2007/2008.

IFE har siden 1995 utviklet et modelleringsverktøy egnet til design av fornybare energi/hydrogensystemer, og har utviklet et bibliotek med hydrogenenergimodeller (HYDROGEMS). Disse modellene er kompatible med 3 ulike programvarer: TRNSYS (Transient System Simulation program) for energisystemsimulering, EES (Engineering Equation Solver) for komponentspesifikke og termodynamiske beregninger, og MATLAB SIMULINK for detaljerte kraftberegninger. Modellene for TRNSYS er kodet i åpen kildekode, mens EES og MATLAB er i hovedsak utviklet for (og brukt innen) spesifikke prosjekt.

IFEs ekspertise innenfor fornybar energi/hydrogensystemer dekker modellering, simulering, testing og karakterisering av individuelle komponenter, samt design og regulering av integrerte system. IFE tar sikte på å videreutvikle aktiviteten innen eksperimentell og teoretisk forskning, og orienterer seg mot nye, internasjonale prosjekter, spesielt innenfor EUs 7. rammeprogram innen energi.

IFE deltar aktivt i Senter for fornybar energi (SFFE) og samarbeider der både med NTNU og SINTEF. For mer info, se www.sffe.no