Techno-economic assessment of a solar-powered green hydrogen storage concept based on reversible solid oxide cells for residential micro-grid: A case study in Calgary
Notice bibliographique
Résumé
Solar photovoltaic (PV)-based electricity production has gained significant attention for residential applications in recent years. However, the sustainability and economic feasibility of PV systems are highly dependent on their grid-connected opportunities, which may diminish with the increasing penetration of renewable energy sources into the grid. Therefore, securing reliable energy storage is crucial for both grid-connected and off-grid PV-based residential facilities. Given the high capital costs and environmental issues associated with batteries, hydrogen energy emerges as a superior option for medium to large residential applications. This paper proposes an innovative concept for PV-based green hydrogen production, storage, and utilization using solid oxide cells within residential micro-grids. It includes comprehensive techno-economic and environmental analyses of the proposed system, utilizing dynamic solar data, with a case study focusing on Calgary. The results indicate that seasonal hydrogen storage significantly enhances the feasibility of meeting the electricity demand of an off-grid residential community consisting of 525 households connected to a 4.6 MW solar farm. With the inclusion of Canadian clean hydrogen tax incentives, the monthly cost per household is approximately $319, potentially decreasing to $239 with advancements in solid oxide cell technology and extended lifetimes of up to 80,000 h. Furthermore, implementing this system in Calgary could result in a monthly reduction of at least 250 kg of CO 2 emissions per household. • Proposing a novel design for solar-based green hydrogen production, storage, and utilization. • Introducing an efficient and economic off-grid based solar PV and solid oxide cells. • Performing a comprehensive comparative techno-economic analyses for case study of Calgary. • Achieving a monthly electricity cost of $319 by designing this micro-grid for 525 households. • Reducing GHG emissions by 250 kgCO 2 /month for each household by employing this system.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».