undefined

Influence of shunt currents in industrial-scale alkaline water electrolyzer plants

Publiceringsår

2024

Upphovspersoner

Sakas Georgios; Ibáñez-Rioja Alejandro; Pöyhönen Santeri; Kosonen Antti; Ruuskanen Vesa; Kauranen Pertti; Ahola Jero

Abstrakt

The aim of this paper is to analyze through simulation how the energy efficiency of a single electrolysis stack at various loads is affected by shunt currents and to determine the energy-optimal load distribution between lines in a multiline electrolysis system under various magnitudes of shunt current losses. A dynamic energy and mass balance model of an industrial 3MW, 16 bar alkaline water electrolyzer (AWE) process was developed using MATLAB. The optimization goal is to determine the power supply for each AWE line so that it can meet any hydrogen demand while minimizing the global specific energy consumption (SEC). The Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm is used to minimize the objective function. According to the results of the single stack investigation, shunt current reduction could significantly improve the energy efficiency of partial-load operation. In addition, the optimization study revealed that whenever two or more lines are required to run in order to satisfy the hydrogen demand, the global SEC is minimized when the lines operate at equal loads.
Visa mer

Organisationer och upphovspersoner

Lappeenrannan–Lahden teknillinen yliopisto LUT

Ruuskanen Vesa Orcid -palvelun logo

Ibanez Rioja Alejandro Orcid -palvelun logo

Kosonen Antti Orcid -palvelun logo

Sakas Georgios Orcid -palvelun logo

Ahola Jero Orcid -palvelun logo

Kauranen Pertti Orcid -palvelun logo

Pöyhönen Santeri Orcid -palvelun logo

Publikationstyp

Publikationsform

Artikel

Moderpublikationens typ

Tidning

Artikelstyp

En originalartikel

Målgrupp

Vetenskaplig

Kollegialt utvärderad

Kollegialt utvärderad

UKM:s publikationstyp

A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskrift

Publikationskanalens uppgifter

Förläggare

Elsevier

Volym

225

Artikelnummer

120266

Publikationsforum

66071

Publikationsforumsnivå

2

Öppen tillgång

Öppen tillgänglighet i förläggarens tjänst

Ja

Öppen tillgång till publikationskanalen

Delvis öppen publikationskanal

Parallellsparad

Nej

Övriga uppgifter

Vetenskapsområden

Övrig teknik och teknologi

Nyckelord

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Förlagets internationalitet

Internationell

Internationell sampublikation

Nej

Sampublikation med ett företag

Okänd

DOI

10.1016/j.renene.2024.120266

Publikationen ingår i undervisnings- och kulturministeriets datainsamling

Ja