绿色氢可以预见到减少重型运输的CO 2排放以及难以减少诸如铁和钢制造的行业的重要角色,欧盟希望到2030年脱碳30%。本研究提出了碱性水电解体的性能和降解模型,以评估电解器对不同功率输入曲线的响应,并确定最有效和最具成本效益的操作策略。为此,评估了三种情况,其中一个场景根据太阳能和风的100%供应提供了电源,一个场景从网格中具有恒定的电源,一个方案的电源为电源,电源量在Electrolyser的标称载荷的66%至100%之间波动。可以证明,后一种情况可以达到十年来最高的平均效率,而持续电源的情况达到了最低的降解。最低的电力成本是通过太阳能和风能的100%电源达到的。与文献中的其他模型相比,本研究中的模型具有带有流动电解质的扩展热模型以及文献中最早描述的第一个电解器降解模型之一。被认为对工业碱性电解质的建模提供了重要贡献。
Bikash Sah博士收到了B.Tech。2014年,印度印度阿鲁纳恰尔邦(Arunachal Pradesh)的美国国家理工学院电气和电子工程学士学位,以及印度印度古瓦哈蒂(Guwahati)印度印度科技研究所的电子和电气工程博士学位,2021年。他目前是德国Sankt Augustin的Bonn-Rhein-Sieg Applied Sciences of Bonn-Rhein-Sieg University,用于电子动力和电化学系统的集体负责电力电子产品。他还与德国卡塞尔的弗劳恩霍夫能源经济学和能源系统技术IEE IEE合作。他已经从事工业,学术界和研究实验室的项目已经工作了十多年,这些项目涉及电力电子和电化学系统,着重于电动性,电池,电解和燃料电池系统。他目前的研究兴趣包括
氢气也有望在可再生能源的发电,运输,加热和缓冲中发挥更重要的作用[2]。目前,所产生的氢的大多数(95%)是所谓的灰氢。这意味着在生产过程中释放温室气体。绿色氢是通过用可再生能量拆分来产生的[1]。Mueller-Langer等。[5]对氢生产进行了技术经济评估,并得出结论,水电解在近期和中期将起重要作用。这是由于它能够生成高纯氢的能力以及它是一种完善的技术[6]。目前,市场由聚合物电解质膜(PEM)和碱性电解主导。后者是一种强大而验证的技术[7]。碱性电解也不同于其他
德国政府的目标是到 2045 年实现气候中和,这要求对经济的各个领域进行系统性重组,特别是能源领域。目标是通过提高效率水平和将温室气体排放量几乎减少到零来减少德国的能源需求,同时始终保证供应安全。电力行业在其中发挥着核心作用。电气化程度的提高扩大了该行业的影响力,而可再生能源的扩张则减少了该行业的排放量。未来,电力行业还将间接向难以电气化的行业提供绿色能源和资源(例如,通过电转气过程及其下游产品)。目前,电力和天然气行业在许多方面相互独立。因此,氢气的使用将使它们比以前更加紧密地联系在一起。持续的节能措施以及可再生能源的高效利用和储存将成为转型的重要组成部分。为应对电网拥堵而削减波动性可再生能源是一个被广泛讨论的问题,该问题已从多个角度得到解决。氢气也可以在这个领域提供帮助(BMWK,2022 年;Art. 4 Abs. 4 欧洲委员会,2022 年;Netzentwicklungsplan Strom,2022 年)。提高电网的灵活性水平是一个可能的解决方案。在这里,电解器可以作为灵活的电力消费者提供灵活性。然而,电解器在电网中的集成和运行不仅必须从技术角度进行评估,还必须从经济角度进行评估。本讨论文件旨在强调和评估通过集成电解器提高灵活性所带来的机遇和挑战。本文的目的是促进对这一主题的进一步讨论,以就未来合适的框架达成共识。对于电解器运营商,它还确定了潜在的其他商业模式,使他们能够评估这些模式如何进一步发展。
配备氢能储存系统 (HESS) 的发电厂,包括基于可再生能源 (RES) 的发电厂,是世界能源发展最有前景的领域之一 [1]。HESS 的关键要素是水电解器、氢气(有时是氧气)储存系统和燃料电池系统。水电解器利用一次电源的多余电能产生氢气(和氧气)。根据最终用户及其需求,生成的氢气可以以压缩形式、液化状态存储在各种载体上,例如金属氢化物、毛细管、微球和碳材料。不饱和烃的可逆加氢过程为安全储存和运输开辟了广阔的前景。一次电源电能的缺乏或缺失由燃料电池系统补偿,该系统将储存的氢气和氧气(来自氧气储存系统或空气)之间的反应化学能转换回电能。
(c)在承包方,表面和注射设施中与基础设施相关的地质形成中的基础设施中的任何禁止任何禁止任何禁止地质二氧化碳储存的地方,该指令2009/31/EC使用的指令将其用于二氧化碳的永久地质储存,并不涉及碳二氧化碳的永久性储存,而这些氧化物的使用量是碳氧化物的一部分,而碳则不得不恢复。二氧化碳的跨境运输和存储;
Turner Industries 建筑部门总裁 Mark Brittain 强调了此次合作的优势:“此次合作使我们能够以具有竞争力的价格为绿色氢能和电子燃料市场提供模块化解决方案。我们致力于支持客户实现其能源转型和脱碳目标。” Turner Industries 拥有 60 年的建筑和制造经验,完全有能力满足这一不断变化的环境中的各种项目需求。” Splitwaters 首席执行官 Deepak Bawa 也表达了同样的看法:“这是当务之急。在当今的能源转型市场中,创新解决方案至关重要,成本效益必须与高质量的项目交付相结合。” 此次合作凸显了 Splitwaters 对其一站式业务模式的承诺;客户已经认识到所提供的附加值。随着目前在路易斯安那州建立的运营制造工厂,两家公司都可以更好地控制时间表和预算,同时提供有效的模块化解决方案。”他补充道:“特纳工业的丰富经验与 Splitwaters 的尖端技术的结合,使他们在这个新兴行业中占据了有利地位,不仅可以满足当前的需求,还可以推动全球绿色氢气生产的创新。”
我们提出了一种方法,通过解决基于模型的最优控制问题,以经济高效的方式运行电解器以满足加氢站的需求。为了阐明潜在问题,我们首先对额定功率为 100 kW 的西门子 SILYZER 100 聚合物电解质膜电解器进行实验表征。我们进行实验以确定电解器的转换效率和热动力学以及电解器中使用的过载限制算法。得到的详细非线性模型用于设计实时最优控制器,然后在实际系统上实施。每分钟,控制器都会解决一个确定性的滚动时域问题,该问题旨在最大限度地降低满足给定氢气需求的成本,同时使用储罐来利用随时间变化的电价和光伏流入。我们在模拟中说明了我们的方法与文献中的其他方法相比显著降低了成本,然后通过在实际系统上实时运行演示来验证我们的方法。
管理演示文稿2024 CEOCFO:Randhawa先生,密码中子背后的想法是什么?Randhawa先生:密码中子的想法是推动全球过渡到可持续的绿色氢经济。我们的重点是开发前沿阴离子交换膜(AEM)电子技术,该技术使绿色氢的生产更加有效,负担得起和可扩展。通过实现高效率并消除了稀缺和昂贵的材料(如鸢尾花)的使用,我们旨在解决氢行中的关键挑战,从而使清洁氢气可用于更广泛的行业。Cipher Neutron的愿景是成为下一代氢生产技术的领导者,以满足各个部门(例如运输,重工业和能源存储)清洁能源解决方案的需求。我们的创新方法通过用绿色氢代替灰氢(由化石燃料生产)来帮助公司减少碳足迹,从而大大减少二氧化碳排放。最终,密码中子不仅仅是建造电解器;这是为了使氢发挥核心作用的未来。ceocfo:完成清洁氢的方法有何不同?Randhawa先生:当出现一个新概念时,全世界的科学家都自然而然地追求它,从而导致我认为健康的竞争。在密码中子,我们一直处于最前沿,并为成为第一家将AEM(阴离子交换膜)电解器商业化的北美公司而感到自豪。我们的电解器的设计考虑了可持续性,避免了有害化学物质,并且不使用虹膜化,这是一种珍贵而稀缺的金属,通常在PEM(Proton Exchange)系统等传统电解器中发现。PEM电解体通常依赖于PFA(每氟烷基物质)化学物质和虹膜菌,这些化学物质表现出环境和成本关注。
可再生能源发电的渗透率不断提高,导致大容量电力系统惯性下降,发电的间歇性和不确定性增加。储能被认为是帮助管理更高渗透率的可再生能源发电的重要因素。氢气是一种可行的长期储存替代品。本文分析并介绍了利用基于电解器的电转气系统为电网提供支持的用例。本文还讨论了一些电网服务,这些服务可能更倾向于使用基于氢的储存,而不是其他形式,例如电池储能。使用带有 225 千瓦质子交换膜电解器堆栈的功率硬件在环 (PHIL) 装置开发、实施和演示实时控制。这些控制展示了不同可再生能源渗透率水平(0%、25% 和 50%)的电网频率和电压支持。结果比较表明,由于电解器的支持,不同总线上各自的频率和电压发生了变化,并注意到电网支持对氢气生产的影响。最后,本文讨论了使用物理硬件实施测试的实际细节,例如逆变器/电解器效率,以及相关的限制和机会。