В чилийска научна база на остров в Антарктика се разработва пилотен проект, съчетаващ 27-киловатова фотоволтаична система с батерии и водородни горивни клетки.
Проектът се реализира в научната база „Професор Хулио Ескудеро“, управлявана от Чилийския антарктически институт (INACH) на остров Кинг Джордж, който се намира на около 120 км от бреговете на Антарктида.
Инициативата се реализира от германската агенция „Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit“ (GIZ) в рамките на проекта „Team Europe Renewable Hydrogen Development“ (RH2), със съфинансиране от Европейския съюз и Федералното министерство на икономиката и опазването на климата на Германия (BMWK).
Предлаганият проект има за цел да тества хибридни енергийни решения в едни от най-тежките експлоатационни условия в света, като същевременно намали зависимостта от изкопаемите горива в инфраструктурата на Антарктика.
Според предварителното проучване за осъществимост на проекта, един от разглежданите варианти е фотоволтаична централа с мощност 27 kW, използваща монокристални слънчеви панели с мощност 500 W. Тази конфигурация би генерирала приблизително 66 kWh на ден, 1980 kWh на месец и 11 880 kWh за шестмесечен сезон. Предвид мощността на всеки модул, проектът би изисквал около 54 слънчеви панела. Докладът сравнява този вариант и с вятърна електроцентрала с мощност 12 kW и система от оптоелектрически слънчеви панели с мощност 11 kW.
Що се отнася до водорода, концептуалният проект предвижда производство на място чрез малък електролизер с капацитет от около 0,5 Nm³/h, което съответства на 1 кг водород на ден, и номинална консумация на електроенергия от 2,4–5 kW. Проучването допуска използването на алкални, PEM или AEM електролизерни технологии, тъй като и трите отговарят на изискванията на пилотния проект.
Водородът ще се съхранява в газообразно състояние в стационарни резервоари или бутилки с минимален капацитет от 5 кг и максимално налягане от 30–40 бара. Съхраняваният водород ще захранва PEM горивни клетки, предназначени да осигуряват 30 kW резервно електрозахранване на лабораторията на базата за период до два часа месечно. Предполагаемият разход на водород за тази цел е 4,14 кг месечно, 25 кг за един експлоатационен сезон и 50 кг годишно.
За електроенергията, произведена от горивните клетки, ще са необходими инвертор с мощност 30 kW и автоматичен превключвател, който да изолира и директно да захранва лабораторията в случай на прекъсване на електрозахранването. Проектът на системата включва също датчици за изтичане на водород, алармени системи, механизми за аварийно изключване, термичен контрол, системи за обновяване на въздуха, оборудване за пречистване на водата и тръбопроводи от неръждаема стомана за отвеждане на водород, вода и кислород.
Проектът възникна в резултат на проучвания, проведени през 2022 и 2023 г., които оцениха техническата и икономическата осъществимост на използването на водород като източник на електроенергия и топлина при екстремни условия. Анализите показаха, че е възможно да се разработи модулна система, способна да произвежда, съхранява и използва възобновяем водород на място.
Снимка: Inach