Geri Dön

Vanadyum redoks akışkan akülerin elektriksel karakterizasyonunun belirlenmesi ve performans ölçümlerinin gerçekleştirilmesi

Determination of electrical characterization and measuring performance of the vanadium redox flow battery

  1. Tez No: 333103
  2. Yazar: KENAN KILAVUZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ALTUĞ ŞİŞMAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Enerji Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 117

Özet

Artan dünya nüfusu ve gelişen teknoloji insanlığın enerjiye olan gereksinimini hızla arttırmaktadır. Mevcut enerji döngüsünün büyük kısmının sonlu olan fosil yakıtlardan karşılanması ve bu yakıtların çevreye verdiği olumsuz etkileri nedeniyle insanlık yeni nesil teknolojileri geliştirmeyi ve var olan kaynakları verimli kullanmayı hedef edinmiştir. Hem rüzgâr ve güneş gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından daha etkin bir şekilde faydalanabilmek, hem de şebeke yönetimi sayesinde enerjinin verimli kullanılmasını sağlamak için enerji depolama sistemleri büyük önem kazanmıştır. En yeni teknoloji olarak enerji depolama alanında oldukça uzun çevrim ömrüne sahip vanadyum redoks akışkan aküler bu çalışmanın temel konusunu oluşturmaktadır.Tamamen tersinir bir elektrokimyasal redoks tepkimesi ile %100 deşarj derinliğine izin veren vanadyum redoks akışkan aküler, sistemde kullanılan elektrolit depolama tankı boyutlarına bağlı olarak istenilen kapasite miktarının ayarlanabilmesine imkân sağlar. Diğer akü çeşitleri ile karşılaştırıldığında çevrim ömrü çok yüksek olan vanadyum redoks akışkan aküler, atık problemi olmayan çevreci bir teknolojidir. Bu aküler özellikle şebekeden bağımsız çalışan uygulamalarda, şebeke yönetiminde yük derecelendirmede ve rüzgâr, güneş gibi değişken çıkışlı güç kaynaklarının stabilizasyonunda en etkili çözüm olarak görülmektedir. Ancak bu akülerin ticari olarak daha fazla yaygınlaştırılabilmesi için farklı çalışma ortamlarında nasıl bir performans gösterdiği konusunda araştırmaların sayısının arttırılması gerekmektedir. Bu çalışmada 5 kW gücündeki bir vanadyum redoks akünün ortalama 16,0 0C ve 31,1 0C ortam sıcaklıklarındaki şarj ve deşarj performansı ölçülmüştür. Her iki çalışma koşulu için ayrı ayrı akım, gerilim, anlık güç ve toplam enerji değerlerinin değişim grafikleri oluşturulmuş, akü açık devre geriliminin ve akü iç direncinin sıcaklıkla ve doluluk oranıyla olan ilişkisi araştırılmıştır. Bu çalışma sonucunda elde edilen bilgiler, vanadyum redoks tabanlı enerji depolama teknolojilerinin geliştirilmesine ve kullanım alanlarının arttırılmasına temel oluşturacaktır.

Özet (Çeviri)

Increasing world population and developing technology is increased the energy need of humanity. By the reason of the fact that meeting the big portion of the current energy cycle from the finite fossil fuels and the negative effects of that fuels on the environment, humanity is aimed to improve new generation renewable technologies and use the current resources in an effective manner. Energy storing systems are become more crucial both to utilize the renewable energies such as wind and sun more effectively and to provide the efficient usage of the energy by using grid management. As the newest technology, in the energy storage field, vanadium-redox flow batteries those have significantly long cyle-life are underlined this research.Depends on dimensions of the electrolyte storage tanks, vanadium-redoks flow batteries that let to 100% discharge with completely reversible electro-chemical redox reactions, enables adjusting the capacity. Compared to the other battery types, the vanadium-redox flow batteries that have significantly long cyle-life are environmental friendly technology without any waste problem. These batteries, especially on the applications independent from the grid, is seen as the most effective solution to load leveling in grid management and stabilization of the variable output power resources. However, to extend these batteries commercially, the researches have to be increased to understand the performance of those batteries in different working conditions. In this paper, charge-discharge performance of the 5kW power capacity vanadium redox battery, in average of 16,0 0C and 31,1 0C ambient temperature. For the two working conditions; charts of current, voltage, instantaneous power an total energy values has been established and the relation of battery open circuit voltage and battery internal resistance with temperature and state of charge has been investigated, separately. All datas that derived from this research will be a basis to developments of the vanadium-redox based energy storage technologies, and increase the areas of usage of that battery type.

Benzer Tezler

  1. Vanadyum redoks akışkan akü enerji depolama sistemli bir rüzgar tarlası için enerji üretim ve depolama analizi

    Energy production and storage analysis for a wind farm supported with a vanadium redox flow battery energy storage system

    CANSEV ÇAKIR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. BURAK BARUTÇU

  2. Elektrokimyasal grafen elektrot sentezi ve vanadyum redoks akışkan batarya sistemlerinde kullanımının araştırılması

    Electrochemical graphene electrode synthesis and investigation of use in vanadium redox flow battery systems

    HÜRMÜS GÜRSU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    EnerjiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN

  3. Surface modification and application of porous membranes for all-vanadium redox flow batteries

    Poroz membranların yüzey modifikasyonu ve tüm vanadyum redoks bataryalar için uygulanması

    DİLEK YALÇIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    EnerjiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN

  4. V, Co, Cr, Ce, Fe, Mn ve Sn içeren yeni nesil redoks akışkan batarya sistemlerinin araştırılması

    Investigation of new generation redox flow battery systems containing V, Co, Cr, Ce, Fe, Mn and Sn

    NİLÜFER KOÇYİĞİT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    KimyaYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN

    DOÇ. DR. METİN GENÇTEN

  5. Graphene based materials obtained from graphite and polyacrylonitrile based carbon fiber for energy storage and conversion systems

    Enerji depolama ve dönüşüm sistemleri için grafit ve poliakrilonitril esaslı karbon fiberden grafen tabanlı malzemelerin üretilmesi

    MEHMET GİRAY ERSÖZOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ

    PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN