Grüne Energie aus Wasserstoff

Energie aus Wasserstoff gilt als wichtiger Baustein der Energiewende und hat ein großes Anwendungspotenzial in den Bereichen erneuerbare Energien, Industrie und Verkehr. Der Wasserstoff wird dazu durch verschiedene Elektrolyseverfahren erzeugt. Anschließend erfolgt die Umwandlung des erzeugten Wasserstoffs mit Sauerstoff in einer Brennstoffzelle in nutzbare elektrische Energie. Nachdem die Brennstoffzelle Strom erzeugt hat, lässt dieser über einen DC/DC-Wandler oder einen DC/AC-Wandler zum Verbraucher übertragen. Je nachdem, ob es sich um Elektrolyse-Stromversorgungen oder Brennstoffzellen-Stromversorgungen handelt, unterscheiden sich die Anforderungen an die Energiesysteme und -versorgungen.

Bei der Auswahl von Wasserstoff-Energiesystemen und -Stromversorgungen sind folgende Punkte zu beachten: Für die Elektrolyse werden Hochleistungsnetzteile mit Konstantstrom- und programmierbare Stromregelfunktionen benötigt. Zu den weiteren Voraussetzungen von Stromversorgungen für Brennstoffzellen ist ein weiter Eingangsspannungsbereich und eine hohe Nennleistung. Darüber hinaus ist zu beachten, dass die Spannung des Brennstoffzellenstacks mit zunehmender Betriebsdauer und Alterung abnimmt.

Die Hochleistungsnetzgeräte von MEAN WELL weisen einige Besonderheiten auf und eignen sich dadurch für die Stromversorgung und die Energiesysteme der Wasserstoff-Technologien:

• Mehrere Spannungsmodelle: Die jeweiligen Serien verfügen über Spannungsmodelle zwischen 24VDC und 380VDC.

• Optimale Elektrolyse-Effizienz: Über Kommunikationsschnittstellen (CAN-Bus, PM-Bus oder analog über eine externe Spannung) lassen sich Ausgangsstrom und -spannung während des Elektrolyseprozesses kontinuierlich an die Parameter des Gases anpassen.

• Hohe Flexibilität: Die 3000-Watt-AC-DC-Stromversorgungen der Serien DPU-3200 und PHP-3500 können mit einem einzelnen Elektrolyttank zu einem Modul verbunden werden. Das ermöglicht die Auswahl je nach Systemleistung oder Konfigurationsanforderungen zwischen mehreren unabhängigen Modulen oder mehreren parallelen Modulen für die Hochleistungselektrolyse. Durch den zentralen Betrieb parallel geschalteter Netzteile wie NCP-3200 oder SHP-30K , z. B. im 19'' Schrank lassen sich große Elektrolysesysteme zentral versorgen und steuern.

• Energie wandeln und leiten: Neben den leistungsstarken industriellen DC/DC-Wandlern bietet MEAN WELL auch Hochspannungswandler mit einem Eingangsspannungsbereich bis 1500 VDC (DDRH-Serie) an. Damit kann die von der Brennstoffzelle erzeugte Energie in industrielle Standardspannungen von 12V bis 48V umgewandelt und an verschiedene Verbraucher abgegeben werden.

• Energiespeicherung: Um die Energie der Brennstoffzelle in einem DC-Backup-Batteriespeichersystem für andere Lasten zu speichern, eignet sich die neue, in der Entwicklung befindliche NTN-5K-Serie. Das 2-in-1-Design, bestehend aus einem DC-AC-Hochleistungswechselrichter und einem Ladegerät, wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um und kann durch Serienparallelschaltung auf der DC-Eingangsseite und Parallelschaltung auf der AC-Ausgangsseite einphasigen Wechselstrom oder dreiphasigen Wechselstrom mit bis zu 220 kW Leistung unterstützen.

Als Stand-Alone-Variante bieten die MEAN WELL High-Power Stromversorgungen bis zu 15 kW Leistung. Im Systemverbund sind Leistungen von 300 kW und mehr möglich. Die MEAN WELL Stromversorgungen stellen neben Wasserstoff-Energiesystemen auch für viele andere Hochleistungsanwendungen eine geeignete Lösung dar.

Schukat bietet seinen Kunden ein breites Portfolio an hochwertigen und langlebigen Stand-Alone High-Power Stromversorgungen ab Lager.

Bei der Auswahl passender Stromversorgungsprodukte und bei kundenspezifischen Fragen rund um das Thema berät das technische Vertriebsteam.