Cynhyrchu Hydrogen Adnewyddadwy

I wireddu potensial hydrogen fel cludydd a thanwydd ynni glân, mae'n hanfodol ymchwilio i gynhyrchu o ffynonellau adnewyddadwy, gan gynnwys biomas a thrydan adnewyddadwy.

Mae'r Ganolfan Hydrogen yn cynnal ymchwil i ystod o dechnolegau ynni hydrogen adnewyddadwy, gyda phwyslais cychwynnol ar y ddolen rhwng trydan a hydrogen (ac ocsigen) a gynhyrchwyd mewn dull adnewyddadwy drwy electrolysis.

Ar hyn o bryd mae dau brif borthiant trydan adnewyddadwy i'r offer yn y Ganolfan Hydrogen; (i) paneli ffotofoltaig 20kW(p) ar do adeilad swyddfeydd y Ganolfan Hydrogen. Mae'r rhain yn cynnwys nifer o fodiwlau Kyocera gydag allbwn blynyddol cyfartalog o 16.8MWh ac arbediad CO2 o dros 9.5 tunnell y flwyddyn o'i gymharu â thrydan grid safonol, (ii) modiwl 1.12kWp PV ar ochr ddeheuol adeilad y swyddfeydd. Mae'r panel PV wedi'i gysylltu'n uniongyrchol ag elecrolyswr PEM llwyr annibynnol a ddyluniwyd yn arbennig i gynhyrchu hydrogen mewn lleoliadau sydd heb fynediad at grid trydan.

Yn ogystal â'r electrolyswr PEM hwn, mae gan y ganolfan ddau electrolyswr arall y bwydir trydan iddynt o'r panel PV mwy o faint a / neu o'r prif gyflenwad trydan, (i) electrolyswr alcalïaidd Hydrogenig 10Nm3/hr /10bar, a osodwyd gan Air Liquide (ii) Electrolyswr ITM HPac40 sy'n gallu cynhyrchu 5kg/y dydd ar 15 bar. Mae hwn yn electrolyswr pilen cyfnewid protonau (PEM) effeithlonrwydd uchel y gellir ei ffurfweddu i gwrdd ag ystod o fanylebau, ar gyfer celloedd tanwydd a chymwysiadau diwydiannol.

Caiff Hydrogen a gynhyrchir gan electrolyswyr ar y safle ei gywasgu yn y lle cyntaf i 175bar sy'n gweithredu fel y brif storfa ynni/tanwydd. Mae cywasgu pellach hyd at 450bar ar gael i alluogi llenwi cerbydau hydrogen ar 350bar. Er bod gan y ganolfan system storio hydrogen cywasgedig ar y dechrau, mae'r ganolfan yn bwriadu darparu'r cyfle i dreialu a datblygu nifer o ddeunyddiau storio hydrogen gwahanol (cyflwr solet) yn y Ganolfan Hydrogen - gyda phwyslais ar gynyddu maint y deunyddiau storio newydd a'u cynwyslwytho ar gyfer eu profi er mwyn paratoi ar gyfer defnydd diwydiannol.

Mae'r ymchwil yn canolbwyntio ar hyn o bryd ar archwilio ac optimeiddio cynhyrchu electrolyswyr o dan fewnbynnau adnewyddadwy gwahanol. Ar hyn o bryd, gallai'r cyflenwadau PV presennol gyfyngu ar hyn, ond mae system efelychu pŵer yn cael ei ddatblygu er mwyn ymchwilio i ryngweithiad electrolyswr gyda lliaws o opsiynau cyflenwi adnewyddadwy gwahanol. Mae hyn hefyd yn cynnwys datblygu strategaeth olrhain pwynt pŵer uchafswm (MPPT) effeithiol er mwyn sicrhau cyfradd cynhyrchu optimaidd.

Y prif feysydd ymchwil ar hyn o bryd yw:

Modelu a dadansoddi electrolyswr a system ynni adnewyddadwy (fel solar a gwynt)
Dylunio electolyswr a'i optimeiddio er mwyn ei ddefnyddio gyda mewnbynnau adnewyddadwy
Dylunio’r strategaeth MPPT ar gyfer system ynni solar a gwynt.
Datblygu prosiectau cynhyrchu hydrogen adnewyddadwy