Elektrárny: vodík ve výrobě energie
Jak dosáhnout cílů dekarbonizace v souladu s rostoucí poptávkou po energii?
Potenciál vodíku jako zdroje paliva nemá obdoby: Při jeho spalování se uvolňuje intenzivní teplo bez emisí CO2. Kromě toho se vodík používá v palivových článcích, které vyrábějí elektřinu čistou chemickou reakcí, při níž vzniká pouze vodní pára jako vedlejší produkt. Díky tomu vodík mění pravidla hry pro čistá a udržitelná energetická řešení, zejména pokud se vyrábí s elektřinou z obnovitelných zdrojů (zelený vodík). Požadavky na měřicí zařízení, která se mají používat, jsou však náročné.
Klíčová fakta
160 GW of electrolyzers
installed annually on average up to 2050 to meet the electricity demand for green hydrogen production
Vodíkový ekosystém
©Endress+Hauser
©Endress+Hauser
©Endress+Hauser
Společnost Endress+Hauser vám nabízí širokou škálu produktů, služeb a řešení pro zvýšení spolehlivosti a bezpečnosti celého hodnotového řetězce H₂.
Proces míchání vodíku pro plynové elektrárny.
Proces přípravy napájecí vody pro elektrolýzu.
©Endress+Hauser
Míchání vodíku pro turbíny na zemní plyn
Energetické společnosti, které vyrábějí, zpracovávají, přepravují a distribuují zemní plyn, nyní pracují na budoucnosti s vodíkem jako významnou součástí energetického mixu. Při využívání obnovitelných zdrojů energie pro výrobu energie s nízkými emisemi může být vodík alternativou nebo doplňkem konvenčních paliv pro plynové turbíny. V příštích letech a desetiletích se bude zemní plyn míchat s vodíkem ve stále větších koncentracích.
Naše odborné znalosti v oboru
Nová elektrárna Long Ridge Energy (LRE) s pomocí řešení pro měření procesů od společnosti Endress+Hauser úspěšně demonstruje životaschopnost čistého vodíku při výrobě energie. Zařízení bylo vybaveno Coriolisovými průtokoměry a Ramanovým analyzátorem Rxn5 pro měření a ověřování rychlosti vstřikování H2 a kvality směsi. Spolehlivá, téměř okamžitá zpětná vazba o integritě plynné směsi pomáhá zabránit překročení limitu vodíku, které by mohlo poškodit spalovací systém.
- Ramanův analyzátor Rxn5 poskytuje spolehlivou analýzu složení rychle se měnících paliv pro plynové turbíny s příměsí vodíku v reálném čase.
- Coriolisovy hmotnostní průtokoměry jsou schopny vícerozměrného měření v proudech plynů a poskytují vynikající přesnost hmotnosti a korigovaného objemu vodíku a zemního plynu, včetně celosvětově uznávaných schválení pro převod do úschovy.
- Dodržování předpisů EPA (40 CFR Part 75) pomocí spolehlivých průtokoměrů paliva.
©Endress+Hauser
Zajištění kvality vodíku pro použití v palivových článcích
Pro zajištění spolehlivého a účinného provozu palivových článků je zásadní vysoce čistý vodík. To obvykle zahrnuje odstranění nečistot na úroveň, která splňuje specifické normy, například normy stanovené organizacemi, jako je Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO). Výroba a dodávka vysoce kvalitního vodíku je rozhodující pro úspěšné zavedení technologie palivových článků v různých aplikacích, včetně dopravy a stacionární výroby energie.
Naše odborné znalosti v oboru
Pomocí Coriolisových průtokoměrů Endress+Hauser můžete bezpečně měřit a kontrolovat průtok vodíku. Analyzátory plynů pro optickou analýzu zjišťují přítomnost nečistot, jako je vlhkost (H2O) a kyslík (O2), s přesností na miliony částic. Bezkontaktní technologie měření zajišťuje spolehlivý a bezúdržbový provoz, který zaručuje, že vodík splňuje normy kvality.
- Zajištěná kvalita měření a bezkonkurenční přesnost s ověřenými údaji, které lze předat do úschovy.
- Robustní a spolehlivá konstrukce zajišťuje snadnou instalaci, uvedení do provozu a dlouhou životnost.
- Procesní nečistoty lze identifikovat velmi rychle díky vynikající době odezvy.
- Zvýšená dostupnost díky integrované diagnostice, ověřování a monitorování s technologií Heartbeat.
©Endress+Hauser
Zelený vodík pomocí elektrolýzy: zajištění kvality vody
Jedním z nejdůležitějších kroků elektrolýzy je příprava vody na určitou specifikaci kvality, která se u různých typů elektrolyzérů liší. Je nezbytné měřit následující parametry: hladinu, průtok, tlak, vodivost a v některých případech i pH. S rozšiřováním zařízení na výrobu zeleného vodíku může být TOC dalším parametrem, který umožní rychle odhalit poruchy v předřazené úpravě, které by vodivost nebo pH nezachytily.
Naše odborné znalosti v oboru
V různých fázích úpravy je sledování kvality vody zásadní pro zajištění spolehlivosti a účinnosti procesu. Objevte naši širokou nabídku senzorů a analyzátorů pro bezpečné monitorování těchto procesů.
- Elektromagnetický průtokoměr Promag W 10: vysoká přesnost, volitelné měření vodivosti, funkce 0xDN s plným otvorem (bez nutnosti vstupních a výstupních kanálů, bez tlakové ztráty) a zjednodušené sledování provozního výkonu pomocí technologie Heartbeat.
- Spolehlivé měření vodivosti na ultračisté vodě pro PEM elektrolyzéry a na hydroxidu draselném nebo louhu pro alkalickou elektrolýzu pro optimální sledování kvality díky technologii Memosens 2.0.
- Převodníky tlaku Cerabar PMP51B nabízejí vynikající reprodukovatelnost a dlouhodobou stabilitu a snadné a vzdálené uvedení do provozu.
©Endress+Hauser
Nejvyšší bezpečnost a odborné know-how
Vzhledem k zásadní roli měření v bezpečnosti procesů se společnost Endress+Hauser připojila k Centru pro bezpečnost vodíku (CHS), aby svým hlasem podpořila propagaci bezpečnosti vodíku a pomohla CHS zajistit, aby bezpečnostní informace, pokyny a odborné znalosti byly k dispozici všem zúčastněným stranám.
Naše odborné znalosti v oboru
Ať už se jedná o koncepce ochrany nebezpečných prostor, hodnocení SIL nebo koncepce testování průkaznosti pro bezpečnostní přístrojové systémy (SIS), nebo o specifická aplikační rizika (např. pronikání vodíku), naši odborníci z oboru jsou vám k dispozici, aby s vámi tyto kritické detaily vyřešili.
- Spolehlivé a přesné přístroje pro odlučovače plynů v procesu elektrolýzy pro ekologickou výrobu vodíku.
- Zajištění nejvyšší kvality a spolehlivosti výrobků při dodržení směrnic SIL a kybernetické bezpečnosti s cílem snížit rizika a prostoje.
- Zlepšení údržby, životního cyklu a správy aktiv: Naše platforma řešení IIoT Netilion vám pomůže sledovat vaši instalovanou základnu, dokumentaci a správu dat tím, že vám poskytne přehled o výkonu a stavu přístrojů.
Naše nabídka
Naše nabídka zahrnuje vysoce spolehlivá měřicí zařízení, služby a řešení pro výrobu elektrické energie na bázi vodíku nebo s ním: nejlepší průtokoměry ve své třídě, které snižují náklady, zajišťují shodu s předpisy a prodlužují životnost turbín snížením rizika zpětného vzplanutí, analýzu kapalin pro zajištění kvality vody, pozlacené převodníky tlaku pro zvýšení bezpečnosti, teplotní senzory pro optimální provoz, měření čistoty pro zajištění účinnosti palivových článků a Ramanovu spektroskopii pro analýzu složení plynu.
- Osvědčené technologie a řešení pro vodík zajišťující bezpečnost a spolehlivost.
- Podporujeme naše zákazníky na jejich cestě digitální transformací, která je klíčovým faktorem pro decentralizované zásobování energií a energetickou transformaci.
- Široké portfolio: nejvhodnější měřicí zařízení od jediného dodavatele.
- Bezkonkurenční přesné a spolehlivé měření množství, kvality a složení plynu.
- Zvýšení výkonu systému při současném snížení provozních nákladů: Endress+Hauser Heartbeat Technology je osvědčený komplexní koncept diagnostiky, ověřování a monitorování.