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Sistema de produção e armazenamento de hidrogénio verde através de microrrede DC
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Esta dissertação de mestrado tem como objetivo principal o estudo e implementação de um sistema de produção e armazenamento de energia, utilizando hidrogénio (H₂) e uma microrrede de corrente contínua (DC). O sistema proposto integra um eletrolisador e uma pilha de combustível para a produção de hidrogénio e eletricidade, com armazenamento do H₂ em garrafas de hidretos metálicos e da energia elétrica em baterias. Esses componentes estão conectados eletricamente por meio de uma microrrede DC, que também se liga à geração fotovoltaica (PV) e a cargas DC. O
excesso de produção de energia renovável será convertido em hidrogénio verde através de um processo de eletrólise. A utilização de uma microrrede DC elimina a necessidade de conversões eletrónicas entre DC-AC e AC-DC, aumentando a eficiência geral do sistema. O estudo tem como cenário uma aplicação em Cabo Verde, visando melhorar a estabilidade da rede elétrica, reduzir os custos de eletricidade e diminuir o consumo de combustíveis fósseis.
Abstract This master’s dissertation focuses on the study and implementation of an energy production and storage system, using hydrogen (H₂) and a direct current (DC) microgrid. The proposed system integrates an electrolyzer and a fuel cell for hydrogen and electricity production, with hydrogen stored in metal hydride tanks and electrical energy stored in batteries. These components are electrically connected through a DC microgrid, which also interfaces with photovoltaic (PV) generation and DC loads. The excess renewable energy produced will be used to generate green hydrogen via an electrolytic process. The use of a DC microgrid eliminates the need for DC-AC and ACDC conversions, thus enhancing overall system efficiency. The study is applied to a scenario in Cape Verde, aiming to improve grid stability, reduce electricity costs, and decrease fossil fuel consumption.
Abstract This master’s dissertation focuses on the study and implementation of an energy production and storage system, using hydrogen (H₂) and a direct current (DC) microgrid. The proposed system integrates an electrolyzer and a fuel cell for hydrogen and electricity production, with hydrogen stored in metal hydride tanks and electrical energy stored in batteries. These components are electrically connected through a DC microgrid, which also interfaces with photovoltaic (PV) generation and DC loads. The excess renewable energy produced will be used to generate green hydrogen via an electrolytic process. The use of a DC microgrid eliminates the need for DC-AC and ACDC conversions, thus enhancing overall system efficiency. The study is applied to a scenario in Cape Verde, aiming to improve grid stability, reduce electricity costs, and decrease fossil fuel consumption.
Description
Keywords
Armazenamento de hidrogénio Eletrolisador Energias renováveis Hidrogénio verde Pilha de combustível Microrrede DC Hydrogen storage Electrolyze Renewable energy Fuel cell DC microgrid