Využití energie slunečního záření k výrobě vodíku

Zdeněk Máca

Diplomová práce

Utilisation of solar energy to hydrogen production

Anotace:

Diplomová práce se zabývá vodíkovou technologií a teoretickým návrhem vodíkového akumulačního systému. V první kapitole je popsán vodík jakožto chemický prvek. Dále pak je vysvětleno jeho nové využití jako energetického nosiče a jeho použití ve světě. Druhá kapitola je zaměřena na vodíkové hospodářství. Tato kapitola obsahuje výhody a nevýhody vodíkového hospodářství. Dále pak souhrn vodíkových projektů a jejich umístění ve světě. Další kapitola je o možnostech výroby vodíku ze fotovoltaických elektráren. V této kapitole jsou popsány fyzikální principy vodíkových technologií, které se ve světě používají. Rovněž je provedeno jejich srovnání. Na konci této kapitoly jsou popsány možnosti spojení této technologie s fotovoltaickou elektrárnou a jejich výhody a nevýhody. V předposlední kapitole je proveden teoretický návrh vodíkového akumulačního systému. V práci je rozebrána logika systému, jeho blokové schéma a seznam komponentů k jeho provedení. V neposlední řadě je proveden výpočet účinnosti a životnosti celého systému. V konečném posledním bodě práce je technicko-ekonomická analýza. Zde jsou řešeny investiční a provozní náklady systému a rovněž teoretický návrh na způsob dotace podobných systémů.

Abstract:

The thesis deals with hydrogen technology and theoretical proposal of a hydrogen storage system. The first chapter describes the hydrogen as a chemical element. Further it is explained its new use as an energy carrier and its use in the world. The second chapter focuses on the hydrogen economy. This chapter contains the pros and cons of a hydrogen economy. In addition, a summary of hydrogen projects and their location in the world. The next chapter is about the possibilities of producing hydrogen from solar power. This chapter-described physical principles hydrogen technologies are used worldwide. It is also compared them. At the end of this chapter are described the possibilities of linking this technology to solar power plant and their advantages and disadvantages. The penultimate chapter is a theoretical proposal of a hydrogen storage system. The thesis discusses the logic of the system, the block diagram, a list of components for its implementation. Last but not least has been calculated efficiency and lifetime of the system. In the end, the last point of the work is technical-economic analysis. Here are dealt investment and operating costs of the system and also a theoretical proposal to grant similar way systems.

Klíčová slova

Sluneční elektrárna, Vodík, vodíkový systém, Palivový článek, PEM články, Elektrolyzér, Akumulační systém, Obnovitelné zdroje.

Keywords

Photovoltaic, Hydrogen, Hydrogen system, Fuel cells, PEM Fuel cells, Electrolyzer, Accumulation system, Renewable energy source.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 7. 5. 2014

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 5. 6. 2014
• Vedoucí: Petr Moldřík
• Oponent: Jan Vaculík

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Elektrotechnika / Elektroenergetika