Concept d'alimentation modulaire pour les électrolyseurs Pour alimenter les cellules d'électrolyse en courant continu, une solution modulaire de convertisseurs AC/DC s'impose. Découvrez dans notre livre blanc comment un concept d'alimentation modulaire facilite la maintenance et présente un effet bénéfique sur la disponibilité ainsi que sur la durée de vie des stacks d'électrolyse.

Convertisseur AC/DC du système CHARX power dans l'électrolyseur

Courant continu pour électrolyseurs

Des électrolyseurs de l'ordre du mégawatt sont construits dans le monde entier pour produire de l'hydrogène vert. Les fabricants misent ici sur des systèmes modulaires et évolutifs, du moins au niveau des stacks d'électrolyse. Le courant continu alimente les stacks. Au lieu de grands blocs d'alimentation monolithiques, l'utilisation de nombreux petits convertisseurs AC/DC s'avère avantageuse, comme pour les cellules d'électrolyse. Un tel concept d'alimentation modulaire jette les bases pour réaliser différentes topologies. Ce concept facilite également l'extension des installations d'hydrogène.

Défi


Une personne installe un module redresseur DC dans une armoire électrique

Alternative évolutive aux grands convertisseurs monolithiques

Le point commun à tous les électrolyseurs est la nécessité d'un courant continu. Le courant alternatif provenant du réseau électrique public est d'abord redressé par des convertisseurs AC/DC. On utilise encore souvent des grands convertisseurs monolithiques, qui sont construits individuellement pour chaque installation d'électrolyse.

Une autre alternative consiste en un concept d'alimentation modulaire qui repose sur nos convertisseurs AC/DC du système CHARX power. Grâce à la diversité des topologies réalisables à l'aide des convertisseurs AC/DC modulaires, ce concept convient aussi bien pour les installations pilotes que pour les grands électrolyseurs.

Solution


Armoires électriques dans une installation d'électrolyse
Automates de la gamme PLCnext Control
Armoire électrique avec zoom sur les blocs de jonction T-LOX
Armoires électriques dans une installation d'électrolyse

L'alimentation en courant continu est assurée grâce à des convertisseurs AC/DC CHARX basés sur la technologie IGBT ou SiC. Avec un rendement pouvant atteindre 97 %, ils sont nettement supérieurs aux convertisseurs monolithiques. Grâce à une plage de tension de sortie DC réglable de 30 à 1 000 V, ils peuvent être adaptés à la tension de service de différents stacks d'électrolyse. Une fonction de rampe permet d'augmenter lentement la tension de service de même que le courant de sortie. Les convertisseurs disposent d'une isolation galvanique interne entre les réseaux AC et DC. Cela est essentiel pour la conception de l'alimentation électrique de nombreux électrolyseurs.

En savoir plus sur l'électronique de puissance DC
Automates de la gamme PLCnext Control

Nos automates de la gamme PLCnext Control conviennent parfaitement aux fonctions de commande. Des éléments de bibliothèque sont disponibles pour ces automates, ce qui facilite la programmation. Ils permettent de réguler la tension et le courant de manière flexible, et d'intégrer facilement des points de données pour la surveillance de l'état. Les convertisseurs CHARX sont également équipés d'un système de bus à accès ouvert.

En savoir plus sur la technologie de commande pour PLCnext Technology
Armoire électrique avec zoom sur les blocs de jonction T-LOX

Grâce à la forme de construction pour rack 19", les modules s'intègrent dans toute armoire électrique standardisée à cet effet. Les modules s'adaptent de manière optimale à la puissance requise par les modules d'électrolyse respectifs. L'installation des câbles de puissance est particulièrement simple avec nos blocs de jonction T-LOX. Il n'est donc plus nécessaire de planifier des fonds de panier individuels. De plus, il est possible d'ajouter facilement et rapidement d'autres modules à une date ultérieure. Le fonctionnement sans fond de panier favorise par ailleurs la circulation naturelle de l'air et donc la dissipation de la chaleur des appareils. La maniabilité et la facilité d'installation des appareils simplifient également les interventions de service et de maintenance.

En savoir plus sur les blocs de jonction traversants à haute intensité
Schéma d'un cas d'application en redondance, en cas de défaut d'un module redresseur

Meilleure disponibilité

Grâce à des concepts de redresseurs modulaires, vous augmentez la disponibilité des applications d'électrolyse. En cas de défaut dans un grand convertisseur monolithique, c'est toute l'installation d'électrolyse qui tombe en panne. Toutefois, avec une approche modulaire, seule la partie du module de puissance concerné cesse de fonctionner. Selon la conception de l'installation, il est même possible de compenser complètement la défaillance d'un module de puissance.

Contact

Votre interlocuteur Andreas Lautmann
Andreas Lautmann
Business Development Manager Power-to-X
C'est avec plaisir que je vous conseillerai pour améliorer la disponibilité de vos stacks d'électrolyse grâce à un concept d'approvisionnement modulaire.
Livre blanc sur le concept d'alimentation modulaire pour les électrolyseurs

Ce qui vous attend dans notre livre blanc Un extrait des thèmes phares :

  • Grande disponibilité de l'alimentation, car la défaillance d'un module redresseur est efficacement compensée ou réduite
  • Disponibilité accrue des cellules d'électrolyse grâce à la technologie des redresseurs à modules IGBT
  • Durée de vie plus longue et rendement optimal en mode de charge partielle grâce à l'alternance des modules AC/DC en fonction du temps

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