Accoppiamento settoriale intelligente a Bremerhaven Nell'area HY.City.Bremerhaven è stata realizzata una catena di valore completa per l'idrogeno verde. L'innovativa tecnologia di automazione garantisce un accoppiamento settoriale affidabile e una connessione remota sicura.

Stazione di rifornimento di idrogeno alla HY.City.Bremerhaven

Profilo cliente


Panoramica degli impianti di produzione per l'area HY.City.Bremerhaven

Progetto faro per l'idrogeno verde nell'area HY.City.Bremerhaven

La produzione di idrogeno verde fa parte dell'ecosistema regionale a idrogeno della HY.City.Bremerhaven. Il progetto è considerato pionieristico per quanto riguarda il passaggio dai combustibili fossili alle fonti rinnovabili. GP Joule, fornitore di sistemi per soluzioni energetiche integrate, è il general contractor del progetto a idrogeno verde della HY.City.Bremerhaven GmbH & Co. KG. GP Joule ha realizzato una catena del valore completa per l'idrogeno verde. Si parte dall'elettrolisi come tecnologia chiave e si arriva alla compressione e allo stoccaggio in serbatoi mobili. Include anche una stazione di rifornimento e autobus a cella combustibile del trasporto pubblico locale. Solo l'impianto a energia eolica esisteva già nella zona industriale della cosiddetta Grauwallring. L'impianto fornisce l'energia per l'elettrolizzatore.

Sfida


Rimorchio per il trasporto intelligente dell'idrogeno

Alimentazione elettrica ottimale

Siamo alla ricerca di soluzioni che forniscano il giusto tipo di energia nella quantità richiesta, nel posto giusto, al momento giusto. Con HyRunner, GP Joule ha sviluppato un'unità di stoccaggio mobile che consente il trasporto intelligente di idrogeno dall'impianto per elettrolisi alla stazione di rifornimento o ai clienti industriali. I rimorchi sono un elemento centrale nella catena di processo. Presentano un'ampia intelligenza di controllo e di interfaccia. È necessario fare in modo che la valutazione dei rischi relativi alla protezione dalle esplosioni non limiti l'intera automazione ai costosi componenti Ex. Inoltre, deve essere possibile trasferire i dati in un cloud, archiviarli e utilizzarli in vari modi.

La stazione di rifornimento provvede ad alimentare con idrogeno i mezzi del trasporto pubblico di Bremerhaven in maniera autosufficiente. Dal punto di vista della digitalizzazione, l'HyRunner deve inserirsi perfettamente nella catena dei processi digitali. Inoltre, le attrezzature tecniche per la logistica dei dati devono garantire un'elevata disponibilità.

Soluzione


Innovative tecnologie di automazione per un accoppiamento settoriale intelligente

Guarda il video per saperne di più sulla nostra soluzione per la gestione del luogo di produzione dell'idrogeno e degli appositi rimorchi intelligenti.

Sistema di automazione modulare per zone Ex e zone non Ex
Quadro elettrico con router radiomobile e HMI
Quadro elettrico con PLCnext Control
Sistema di automazione modulare per zone Ex e zone non Ex

Un sistema modulare funzionale gestisce in modo economico sia la zona Ex che quella non Ex. Nel quadro elettrico, solo i processi in cui è effettivamente richiesta la protezione contro le esplosioni sono dotati di moduli I/O Ex della famiglia di prodotti Axioline. Ad esempio, nell'HyRunner vengono utilizzate schede di ingresso per le valvole delle condutture per l'idrogeno. Possono essere utilizzate per cablare i segnali direttamente ai moduli I/O certificati corrispondenti. Le barriere Ex separate sono quindi superflue o vengono utilizzate solo nei casi in cui i moduli I/O separati non sarebbero economici a causa del numero esiguo di tipi di segnale. In questo modo si risparmia spazio prezioso e si riducono i costi. Al di fuori della zona Ex, la gamma di I/O standard del sistema modulare Axioline risulta sufficiente, senza restrizioni funzionali, per un sistema nel complesso coerente.

Quadro elettrico con router radiomobile e HMI

Un router radiomobile industriale della serie TC Router 3002T-4G installato nel quadro elettrico assicura la trasmissione dei dati al cloud. Il router TC MGUARD RS4000 fornisce la necessaria sicurezza IT e OT. Grazie a questo dispositivo l'unità di stoccaggio mobile può comunicare in modo indipendente e sicuro con il cloud. Consente inoltre un rifornimento efficiente in termini di tempo, in coordinamento con i processi di elettrolisi e stoccaggio a monte. Ad esempio, vengono determinate le quantità di riempimento, vengono controllate le valvole e viene tracciata la posizione attuale del rimorchio tramite GPS. Le funzioni sono completate da un sistema integrato nel controllore PLCnext Control per la fatturazione a norma di legge dell'idrogeno fornito.

PLCnext Control viene utilizzato come istanza di controllo più elevata nel sito dell'elettrolizzatore. Il cosiddetto sistema di controllo del sito registra tutti i dati operativi della catena di processo, dall'elettrolisi al rimorchio del serbatoio. La trasmissione dei dati a un'unità di valutazione centrale avviene in modalità wireless tramite il router TC MGUARD e un'antenna.

Quadro elettrico con PLCnext Control

Due alimentatori di tipo QUINT4-PS in combinazione con un modulo di ridondanza della famiglia di prodotti QUINT O-Ring garantiscono affidabilità contro i guasti. La soluzione è supportata da cinque moduli batteria che, insieme a un QUINT4-UPS, formano un gruppo di continuità. In questo modo, è possibile sopperire alle interruzioni di corrente di breve durata o spegnere l'intero sistema in modo controllato in caso di guasto. Ciò impedisce al sistema di raggiungere uno stato critico, vista l'elevata reattività dell'idrogeno. Le due unità di controllo formano inoltre una coppia di ridondanza ad alta disponibilità grazie alla ridondanza del sistema applicativo (ASR). La rete completa la disponibilità complessiva. In tal modo vengono collegati tra loro i singoli sottomoduli dell'impianto, che si dimostra affidabile in caso di guasto grazie alla sua struttura ad anello.

Contatti

Il tuo referente Andreas Lautmann
Andreas Lautmann
Business Development Manager Power-to-X
"Sarò felice di consigliarti il percorso migliore verso un futuro a zero emissioni di CO₂ con l'idrogeno verde."

Prodotti


Consulenza sul quadro elettrico con tecnologie di automazione nell'area HY.City.Bremerhaven

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Conclusione


Partnership per l'ecosistema regionale a idrogeno HY.City.Bremerhaven

Massima disponibilità e sicurezza dell'infrastruttura per l'idrogeno

La produzione di idrogeno e le infrastrutture di rifornimento fanno parte del core concept di GP Joule. Gli impianti sono dotati di una tecnologia di controllo indipendente, sono automatizzati e in grado di comunicare in entrambe le direzioni avvalendosi dell'intelligenza cloud di livello superiore di GP Joule. Per massimizzare la disponibilità, è stato implementato un hardware di controllo ridondante, coordinato dal software intelligente ASR (Applicative System Redundancy). In considerazione del crescente rischio di attacchi informatici, sono state implementate soluzioni di sicurezza complete. L'uso dei router di manutenzione remota mGuard garantisce una comunicazione sicura all'interno dell'ecosistema incentrato sull'idrogeno. I rimorchi per l'idrogeno svolgono un ruolo centrale come serbatoi mobili per lo stoccaggio e il trasporto. La protezione dalle esplosioni è stata realizzata in modo economico avvalendosi di un sistema modulare funzionale che copre zone Ex e non Ex.

Questo progetto dimostra in modo sorprendente che già oggi sono disponibili soluzioni e tecnologie per realizzare una All Electric Society.

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