U skladu sa svjetskim trendovima, na Fakultetu elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Splitu razrađeno je rješenje za proizvodnju vodika pomoću elektrolize vode, koristeći viškove električne energije kada je njezina potrošnja manja od proizvodnje, a baterije (akumulatori) su već pune. Takvo je rješenje vrlo prikladno za opskrbu električnom energijom telekomunikacijskih baznih stanica koje se nalaze na osamljenim mjestima, a nerijetko i bez pristupa na javnu elektroenergetsku mrežu (npr. na otocima, planinskim vrhovima).

Osnovni problem koji se pojavljuje pri opskrbi baznih stanica električnom energijom je da se radi o premalom potrošaču za koji je spajanje na elektroenergetsku mrežu preskupo, a ponekad i tehnički neizvedivo (il. 1). Stoga su se do sada često koristili fotonaponski sustavi s ugrađenim solarnim baterijama za pohranu električne energije kako bi se ona mogla koristiti u noćnim satima, kada FN moduli ne proizvode struju. Kao dodatno rješenje pri tome je moguća i vjetroturbina. No, osnovni problem takvog sustava je što je skup i nepouzdan, a redovito zahtijeva pričuvno (‘back-up’) rješenje, za što se koriste dizelski agregati. Tada se nameće logično pitanje: zašto se u takvim slučajevima ne bi koristile gorivne ćelije?


Ilustracija 1 - Osnovne mogućnosti za napajanje telekomunikacijskih baznih stanica električnom energijom pomoću obnovljivih izvora

Opis primijenjene opreme

Do sada su u Hrvatskoj izvedene tri telekomunikacijske bazne stanice koje za pričuvno napajanje koriste gorivne ćelije pogonjene vodikom. Jedna od njih nalazi se na otoku Pašmanu, a druge dvije (koje je razvio Končar) u kontinentalnom dijelu Hrvatske (il. 2).


Ilustracija 2 - Stanica na Pašmanu koja kao osnovni izvor električne energije koristi FN sustav

U postrojenju na Pašmanu ugrađene su gorivne ćelije kanadskog proizvođača Ballard, dok je opskrba vodikom (za sada) riješena iz spremnika, odnosno cilindričnih čeličnih boca koje se dopremaju s kopna (tablice 1 i 2). Ipak, razmatra se i proizvodnja vodika na licu mjesta, pomoću elektrolizatora (il. 3, tablica 3).


Ilustracija 3 - Shema proizvodnje vodika za pogon gorivnih ćelija pomoću elektrolizatora

Rezultati provedene analize

Tehnoekonomskom analizom koja je provedena u laboratoriju FESB-a utvrđeni su osnovni parametri sustava koji se sastoji od FN sustava kao osnovnog i gorivnih ćelija kao dodatnog izvora električne energije za napajanje bazne stanice, pri čemu bi se vodik za pogon gorivne ćelije proizvodio u elektrolizatoru (tablice 4 i 5).

Pri tome je također je utvrđeno u kojim bi slučajevima takvo rješenje bilo ekonomski isplativo.

Zaključci

Prikazana rješenja su osobito prikladna za napajanje električnom energijom objekata na udaljenim lokacijama, kao što su upravo telekomunikacijske bazne stanice. Kod takvih rješenja također vrijedi razmotriti i slučaj primjene još neke opreme kao što je, npr. vjetroturbina kao izvor električne energije (za proizvodnju izmjenične struje), ali i pojavu dodatnih opterećenja u slučaju viškova energije. Isto tako, u obzir valja uzeti i potrebe za ventilacijom, odnosno grijanjem i hlađenjem objekta (zbog osjetljive ugrađene elektroničke opreme) te mogućnost bežičnog pristupa prikupljanju podataka i upravljanju sustavom.

Također treba još riješiti niz problema, odnosno nepoznanica kao što su održavanje gorivnih ćelija, onemogućavanje smrzavanja opreme, pouzdanost i vrijeme starta te cijene vodika i njegove dostave (do sada se uglavnom uvozio iz Austrije!).