13.01.2025 – International Journal of Hydrogen Energy Ausgabe 98 Seite 873-886
https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.10.281Australien gehört vor Ägypten und Mauritanien zu den höchsten drei Produzenten der Zukunft von Wasserstoff. Erst danach kommt die USA.
In Australien konnte die Effizient von PEM-Elektrolyseuren in Multianlagen um 68,67% gesteigert werden. Die generelle Problematik sind die Schwankungen der Ausgangsleistung der angeschlossenen Einheiten. Da die Leistung aus erneuerbaren Quellen Schwankungen unterworfen ist, müssen die angeschlossenen Elektrolyseureinheiten möglicherweise mehrmals ein- und ausgeschaltet werden, was zu einer Leistungsbeeinträchtigung, einer verringerten Effizienz und einer verkürzten Lebensdauer führt. Die Reduzierung von Schwankungen bei der Leistungsaufnahme des Elektrolyseurs durch eine neue Steuerungsart soll die Betriebseffizienz verbessern und die Lebensdauer des Elektrolyseursystems verlängern, wodurch die Menge an grünem Wasserstoff erhöht und die Kosten gesenkt werden.
Der Studie erzielte folgenden Ergebnisse:
• Untersuchung des Betriebs von Mega-Solar-Wasserstoff-Produktionssystemen.
• Verbesserung der Betriebseffizienz von Elektrolyseureinheiten in großen erneuerbaren Wasserstoff-Produktionssystemen.
• Erhöhung der Wasserstoffproduktionsmenge.
• Erweiterung des Wasserstoffenergiemarktes durch Senkung der Kosten von erneuerbaren Wasserstoffsystemen und Verbesserung der Produktionseffizienz.
• Mitwirkung bei der Erreichung der ausgeprägten Klimaziele durch Förderung umweltfreundlicher Kraftstoffe und Energieträger, z. B. grünem Wasserstoff.
• Entwicklung einer neuartigen segmentierten Steuerungsstrategie zur Koordination von Elektrolyseurstationen mit mehreren Einheiten.
• Verringerung der Anzahl der Ein- und Ausschaltvorgänge der Elektrolyseureinheiten.
• Vergleich der Ergebnisse der vorgeschlagenen Steuerung mit der herkömmlichen ungleichmäßigen Steuerung.
• Validierung der Effizienz der vorgeschlagenen Steuerung unter verschiedenen Betriebsbedingungen.