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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.

AC/DC-Wandler des CHARX power-Systems im Elektrolyseur

Herausforderung


Person baut DC-Gleichrichtermodul in Schaltschrank ein

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


Schaltschränke in Elektrolyseanlage
Steuerungen der PLCnext Control-Familie
Schaltschrank mit Zoom auf T-LOX-Klemmen
Schaltschränke in Elektrolyseanlage

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.

Steuerungen der PLCnext Control-Familie

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.

Schaltschrank mit Zoom auf T-LOX-Klemmen

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.

Graphischer Aufbau eines Redundanzanwendungsfalls bei Defekt eines Gleichrichtermoduls

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
Whitepaper
Nachhaltigkeit braucht keine leeren Versprechen

Überzeugen Sie sich in unserem Whitepaper, wie wir unsere elektrotechnische Expertise als Partner für ein modulares Versorgungskonzept einbringen und somit die Skalierung und Wartung von Elektrolyseanwendungen vereinfachen. Wir zeigen Ihnen die Vorteile des modularen Ansatzes der Stromversorgung gegenüber monolithischen Gleichrichtern und ordnen mögliche Nachteile ein.

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Whitepaper Modulares Versorgungskonzept für Elektrolyseure

Kontakt

Ihr Ansprechpartner Andreas Lautmann
Andreas Lautmann
Business Development Manager Power-to-X
„Gern berate ich Sie auf dem Weg in eine CO₂-neutrale Zukunft mit grünem Wasserstoff.“

Produkte


Schaltschrank im Elektrolyseur

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