Für die Gleichstromversorgung werden CHARX-AC/DC-Wandler basierend auf IGBT- oder SiC-Technik eingesetzt. Mit einem Wirkungsgrad bis 97 % sind sie monolithischen Umrichtern deutlich überlegen. Dank eines regelbaren DC-Ausgangsspannungsbereichs von 30 bis 1000 V lassen sie sich auf die Betriebsspannung unterschiedlicher Elektrolyse-Stacks anpassen. Über eine Rampenfunktion kann man sowohl die Betriebsspannung als auch den Ausgangsstrom langsam hochfahren. Die Wandler verfügen über eine interne galvanische Trennung zwischen AC- und DC-Netz. Das ist für das Design der Energieversorgung vieler Elektrolyseure von zentraler Bedeutung.
Modulares Versorgungskonzept für Elektrolyseure Um Elektrolysezellen mit Gleichstrom zu versorgen, bietet sich eine modulare Lösung aus AC/DC-Wandlern an. Überzeugen Sie sich in unserem Whitepaper, wie ein modulares Versorgungskonzept die Wartung erleichtert und sich vorteilhaft auf die Verfügbarkeit sowie Lebensdauer von Elektrolysestacks auswirkt.
Herausforderung
Skalierbare Alternative zum monolithischen Großkonverter
Allen Elektrolyseuren gemein ist der Bedarf an Gleichstrom. Wechselstrom aus dem öffentlichen Stromnetz wird zunächst durch AC/DC-Wandler gleichgerichtet. Häufig werden noch monolithische Großumrichter eingesetzt, die individuell für die jeweilige Elektrolyseanlage errichtet werden.
Eine Alternative bietet ein modulares Versorgungskonzept auf Basis unserer AC/DC-Wandler des CHARX power-Systems. Durch die Vielfalt möglicher Topologien, die man mithilfe der modularen AC/DC-Wandler realisieren kann, ist das Konzept für den Einsatz in Pilotanlagen und in Großelektrolyseuren gleichermaßen geeignet.
Lösung
Für die Ansteuerung bieten sich unsere Steuerungen der PLCnext Control-Familie an. Für die Steuerungen sind Bibliothekselemente verfügbar, die die Programmierung erleichtern. Sie erlauben es, Spannung und Strom flexibel auszuregeln und Datenpunkte für die Zustandsüberwachung einfach einzubinden. Darüber hinaus sind die CHARX-Wandler auch mit einem offen zugänglichen Bussystem ausgestattet.
Dank der 19"-Rack-Bauweise passen die Module in jeden dafür standardisierten Schaltschrank. Die Module passen sich optimal an den Leistungsbedarf der jeweiligen Elektrolysemodule an. Besonders einfach ist die Installation der Leistungskabel mit unseren T-LOX-Klemmen. Dies macht die individuelle Planung von Backplanes überflüssig. Zudem können Sie weitere Module zu einem späteren Zeitpunkt einfach und schnell hinzufügen. Der Betrieb ohne Backplane fördert zusätzlich den natürlichen Luftstrom und damit die Wärmeabfuhr der Geräte. Service und Wartung werden ebenfalls durch die Handlichkeit und mühelose Installation der Geräte vereinfacht.
Erhöhte Verfügbarkeit
Durch modulare Gleichrichterkonzepte erhöhen Sie die Verfügbarkeit in Elektrolyseanwendungen. Tritt in einem monolithischen Großkonverter ein Defekt auf, fällt die gesamte Elektrolyseanlage aus. Mit einem modularen Ansatz fällt jedoch nur der Anteil des betroffenen Leistungsmoduls weg. Je nach Anlagenauslegung kann sogar der Ausfall eines Leistungsmoduls komplett kompensiert werden.
Ihre Vorteile Erfahren Sie mehr zum modularen Ansatz in unserem Whitepaper:
- Erhöhte Lebensdauer und optimaler Wirkungsgrad im Teillastbetrieb dank zeitabhängigen Wechsels von AC/DC-Modulen
- Erleichterte Wartung und Instandhaltung dank Zustandsüberwachung über integrierte Condition-Monitoring-Funktionen
- Hohe Verfügbarkeit der Stromversorgung, da ein Ausfall eines Gleichrichtermoduls effektiv ausgeglichen oder reduziert wird
- Erhöhte Verfügbarkeit der Elektrolysezellen dank modulbasierter IGBT-Gleichrichtertechnik
- Individueller Aufbau der Elektrolyseeinheit in unterschiedlichen Größen dank flexibler Topologien
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