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グリーン水素の生産は、HY.City.Bremerhavenの地域水素エコシステムの一部です。このプロジェクトは、化石燃料から再生燃料への切り替えにおける灯台プロジェクトとみなされています。統合エネルギーソリューション向けのシステムプロバイダであるGP Joule社は、HY.City.Bremerhaven GmbH & Co. KG社のグリーン水素プロジェクトの総合建設請負業者です。プロジェクトの一環として、GP Joule社はグリーン水素向けの完全な付加価値チェーンを実現しました。これは、主要テクノロジとしての電解から始まり、移動式タンカーによる圧縮・貯蔵を含みます。このコンセプトには、サービスステーションと公共輸送向けの適切な燃料電池バスも含まれています。Grauwallring工業団地に設置済みなのは、風力タービン発電機のみでした。電解槽への電力供給には発電機が使用されています。
適切な種類のエネルギーを、必要な量で、最適な場所に、適切なタイミングで供給するソリューションが検討されました。GP Joule社は、HyRunnerにより、電解施設からサービスステーションや産業界のお客様へのインテリジェントな水素輸送を可能にする移動式貯蔵システムを開発しました。水素トレーラーはプロセスチェーンの中心的な構成要素です。この車両には、包括的な制御およびインターフェースインテリジェンスが搭載されています。防爆リスク評価によってオートメーションのコンセプト全体が高価な防爆コンポーネントに限定されないようにする必要がありました。また、生成したデータをクラウドに伝送・保管して、さまざまな方法で使用できるようにする必要もありました。
ブレーマーハーフェン（Bremerhaven）では、水素サービスステーションが自律的に水素ベースの公共交通システムに供給を行っています。デジタル化に関しては、HyRunnerをデジタルプロセスチェーンにシームレスに適合させる必要がありました。また、データ物流用の技術装置は、高レベルの可用性を確保しなければなりませんでした。
水素生産現場の制御とインテリジェントな水素トレーラーの制御に向けた当社のソリューションの詳細を動画でご覧ください。
1つの機能的なモジュール型システムが、防爆エリアと非防爆エリアの両方を経済的にカバーします。制御盤では、防爆保護が実際に必要とされる用途に限り、Axioline製品ファミリーのEx I/Oモジュールが装備されています。例えば、入力カードはHyRunnerにおいて水素ラインのバルブ用に使用されます。これらを使用して、対応する認証取得済みのI/Oモジュールに信号を直接配線することができます。したがって、個別の防爆バリアは不要となるか、信号タイプが非常に少ないため個別のI/Oモジュールを使用することが経済的でない場合にのみ使用されます。これにより、貴重なスペースを節約し、コストも削減することができます。防爆エリア以外では、モジュール型システムAxiolineの標準I/O製品ラインアップで十分で、一貫性のあるシステムのための機能的な制限も課されません。
データは制御盤に設置されたTC Router 3002T-4Gシリーズの産業用モバイルルーターを介してクラウドに伝送されます。TC MGUARD RS4000ルーターが、ITおよびOTに必要なセキュリティを確保します。この装置によって、道路用システムはクラウドと安全に独立した状態で通信を行うことができます。また、上流の電解・保管プロセスと連携することにより、時間効率の良い燃料補給も可能です。例えば、補給用量を決定し、バルブを制御し、GPSによりトレーラーの現在位置を判断することも可能になります。これらの機能はPLCnext Controlに内蔵されたシステムによって補完されているため、供給した水素を計量法準拠で請求することも可能です。
電解槽の場所では、PLCnext Controlが最高位の制御インスタンスとして使用されます。位置コントローラと呼ばれるこの装置は、電解からタンクトレーラーまで、プロセスチェーンのすべての操作データを取得します。このデータは、TC MGUARDルーターとアンテナにより、中央の評価ユニットに無線で転送されます。
QUINT4-PSタイプの電源2個をQUINT Oリング製品シリーズの冗長化モジュールと組み合わせることで、フェールセーフ性能を確保しています。このソリューションはバッテリーモジュール5個によってサポートされており、QUINT4-UPSと共に使用して無停電電源装置を形成しています。このようにして、故障が発生した場合に短期間の電力障害を回避したり、システム全体を制御された方法でシャットダウンすることができます。したがって、水素の高反応性によりシステムが臨界状態になるのを防ぐことができます。2台の制御ユニットは、応用システム冗長性（applicative system redundancy：ASR）のコンセプトを通じて、可用性の高い冗長ペアも構築します。ネットワークにより可用性ソリューションが完成します。その場所の個別のサブモジュールを互いに接続し、リング構造により個々の故障に対するフェールセーフ状態を確保しています。
お気軽にお問い合わせください。お客様の制御盤に、接続、通信、オートメーション・テクノロジの分野の当社の10万を超える製品を装備するための、最適なソリューションを一緒に見つけましょう。
GP Joule社の中核コンセプトの一部を担うのが、水素生産およびタンクインフラです。各拠点には独立した制御技術が備えられており、自律的に自動化され、GP Joule社の上位レベルのクラウドインテリジェンスと双方向で通信が可能です。最大限の可用性を確保するため、冗長性コントローラハードウェアを組み合わせ、ASR（Applicative System Redundancy：応用システム冗長性）スマートソフトウェアソリューションで調整を行っています。サイバー攻撃のリスクの増大を考慮し、包括的なセキュリティソリューションも組み込みました。リモートメンテナンスルーターMGUARDを使用することで、水素エコシステムにおける安全な通信を確保しています。移動式貯蔵・輸送タンクの中心的な役割を担うのは、水素トレーラーです。防爆エリアと非防爆エリアの両方に対応する機能的なモジュール型システム1台を使い、コスト効率よく防爆機能を組み込みました。
このプロジェクトは、All Electric Societyの実現に必要なソリューションやテクノロジがすでに利用可能であることを印象付けるデモンストレーションとなります。
