Kraftwerke: Wasserstoff in der Stromerzeugung
Wie lassen sich Dekarbonisierungsziele angesichts der wachsenden Energienachfrage erreichen?
Das Potential von Wasserstoff als Energieträger ist unübertroffen. Bei seiner Verbrennung wird starke Hitze ohne CO2-Emissionen freigesetzt. Darüber hinaus wird Wasserstoff in Brennstoffzellen verwendet, die durch eine saubere chemische Reaktion nur Wasserdampf als Nebenprodukt erzeugen. Dies macht Wasserstoff zu einem entscheidenden Faktor für saubere und nachhaltige Energielösungen, insbesondere wenn er mit Strom aus erneuerbaren Energien (Grüner Wasserstoff) hergestellt wird. Die Anforderungen an die zu verwendenden Messgeräte sind jedoch anspruchsvoll.
Schlüsselfaktoren
160 GW Elektrolyseure,
die bis 2050 im Durchschnitt jährlich installiert werden, um den Strombedarf für die Grüne Wasserstoffproduktion zu decken
Das Wasserstoff-Ökosystem
©Endress+Hauser
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Endress+Hauser verfügt über ein umfassendes Angebot an Produkten, Dienstleistungen und Lösungen, um die Zuverlässigkeit und Sicherheit der gesamten H₂-Wertschöpfungskette zu verbessern.
Prozess der Beimischung von Wasserstoff zum Erdgas für Gaskraftwerke.
Verfahren zur Aufbereitung von Speisewasser für die Elektrolyse.
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Wasserstoffbeimischung für erdgasbetriebene Turbinen
Energieversorgungsunternehmen, die Erdgas fördern, verarbeiten, transportieren und verteilen, arbeiten jetzt auf eine Zukunft hin, in der Wasserstoff ein wesentlicher Bestandteil des Energiemixes ist. Bei der Nutzung erneuerbarer Energiequellen zur emissionsarmen Stromerzeugung kann Wasserstoff eine Alternative oder Ergänzung zu herkömmlichen Brennstoffen für Gasturbinen sein. In den kommenden Jahren und Jahrzehnten wird Erdgas in immer höheren Konzentrationen mit Wasserstoff vermischt werden.
Unsere Kompetenz im Feld
Mit Hilfe von Messtechnik inklusive optischer Analyse von Endress+Hauser veranschaulicht ein neues Kraftwerk von Long Ridge Energy (LRE) erfolgreich die Einsatzmöglichkeiten von sauberem Wasserstoff in der Stromerzeugung. Die Anlage wurde mit Coriolis-Durchflussmessgeräten und einem Raman-Rxn5-Analysator ausgestattet, um die Masse- und Dichtemessung des gesamten Gasstroms, die Gaszusammensetzung sowie die Brennstoffqualität zu messen. Eine zuverlässige, nahezu sofortige Rückmeldung über die Integrität des Gasgemischs trägt dazu bei, ein Überschießen des Wasserstoffs zu verhindern, das das Verbrennungssystem beschädigen könnte.
- Der Raman-Rxn5-Analysator liefert eine zuverlässige Echtzeitanalyse der Gaszusammensetzung von sich schnell ändernden Gasturbinenbrennstoffen mit Wasserstoffbeimischung
- Coriolis-Massedurchflussmessgeräte sind in der Lage, multivariable Messungen in Gasströmen vorzunehmen und bieten eine hervorragende Genauigkeit der Massenwerte und des korrigierten Volumens von Wasserstoff und Erdgas, einschließlich weltweit anerkannter Eichzulassungen
- EPA-Konformität (40 CFR Part 75) durch Verwendung zuverlässiger Durchflussmessgeräte für Brennstoffe
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Sicherstellung der Wasserstoffqualität für die Verwendung in Brennstoffzellen
Um den zuverlässigen und effizienten Betrieb von Brennstoffzellen zu gewährleisten, ist hochreiner Wasserstoff von entscheidender Bedeutung. Dabei werden in der Regel Verunreinigungen auf ein Niveau entfernt, das bestimmten Normen entspricht, wie sie beispielsweise von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) festgelegt wurden. Die Herstellung und Bereitstellung von hochwertigem Wasserstoff ist ein kritischer Faktor für die erfolgreiche Einführung der Brennstoffzellentechnologie in verschiedenen Anwendungen, einschließlich des Verkehrs und der stationären Stromerzeugung.
Unsere Kompetenz im Feld
Durch die Verwendung von Endress+Hauser Coriolis-Durchflussmessgeräten können Sie auf sichere Weise den Durchfluss von Wasserstoff messen und steuern. Die Online-Gasanalyse mit TDLAS- und QF-Analysatoren erkennt das Vorhandensein von Verunreinigungen wie Feuchtigkeit (H2O) und Sauerstoff (O2) auf ppm-Niveau. Die berührungslose Messung ermöglicht einen sicheren Wartungsbetrieb, um sicherzustellen, dass der Wasserstoff die Qualitätsstandards erfüllt.
- Gesicherte Messqualität und unübertroffene Genauigkeit mit geprüften Daten im eichpflichtigen Verkehr
- Ein robustes und zuverlässiges Design sorgt für eine einfache Installation, Inbetriebnahme und eine lange Lebensdauer
- Prozessverunreinigungen können dank hervorragender Reaktionszeiten sehr schnell identifiziert werden
- Bessere Verfügbarkeit dank integrierter Diagnose, Überprüfung und Überwachung mit Heartbeat Technology
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Grüner Wasserstoff per Elektrolyse: Wasserqualität sichern
Einer der kritischsten Schritte bei der Elektrolyse ist die Aufbereitung des Wassers gemäß einer bestimmten Qualitätsspezifikation, die für die verschiedenen Arten von Elektrolyseuren unterschiedlich ist. Folgende Parameter müssen grundsätzlich gemessen werden: Füllstand, Durchfluss, Druck, Leitfähigkeit und in einigen Fällen auch der pH-Wert. Im Zuge des Ausbaus von Anlagen mit Grünem Wasserstoff kann der TOC-Wert ein weiterer Parameter sein, mit dem sich Fehler in der vorgelagerten Aufbereitung schnell erkennen lassen, die durch die Leitfähigkeit oder den pH-Wert nicht erfasst würden.
Unsere Kompetenz im Feld
Die Überwachung der Wasserqualität in den verschiedenen Aufbereitungsstufen ist von entscheidender Bedeutung, um die Zuverlässigkeit und Effizienz des Prozesses zu gewährleisten. Entdecken Sie unsere breite Palette an Sensoren und Analysatoren, um diese Prozesse sicher zu überwachen.
- Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät Promag W 10: Hohe Genauigkeit, optional Leitfähigkeitsmessung, 0xDN mit vollem Nennweitenquerschnitt (keine Einlauf- oder Auslaufstrecken erforderlich, kein Druckabfall) sowie vereinfachte Betriebsleistungsüberwachung und Erhöhung der Anlagenperformance bei gleichzeitiger Senkung der Betriebskosten mit Heartbeat Technology
- Zuverlässige Leitfähigkeitsmessung in Reinstwasser für PEM-Elektrolyseure und an Kaliumhydroxid oder Lauge für die basische Elektrolyse zur optimalen Qualitätsüberwachung dank Memosens 2.0 Technologie
- Cerabar PMP51B Drucktransmitter bieten eine hervorragende Wiederholpräzision und Langzeitstabilität sowie eine einfache und Parametrierung auch aus der Ferne
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Höchste Sicherheit und Experten-Know-how
In Anbetracht der entscheidenden Rolle, die Messungen bei der Prozesssicherheit spielen, ist Endress+Hauser dem Center for Hydrogen Safety (CHS) beigetreten, um die Förderung der Wasserstoffsicherheit voranzutreiben und das CHS dabei zu unterstützen, Sicherheitsinformationen, Anleitungen und Fachwissen für alle Beteiligten bereitzustellen.
Unsere Kompetenz im Feld
Unabhängig davon, ob es um Schutzkonzepte für Gefahrenbereiche, SIL-Einstufungen oder Prüfkonzepte für sicherheitstechnische Systeme (SIS) oder um spezifische Anwendungsrisiken (z. B. Wasserstoffpermeation) geht, unsere Branchenexperten stehen Ihnen bei der Bearbeitung dieser kritischen Details zur Seite.
- Zuverlässige und genaue Instrumentierung für Gasseparatoren bei Elektrolyseprozessen für die Grüne Wasserstoffproduktion
- Gewährleistung höchster Produktqualität und Zuverlässigkeit nach SIL-und Cyber-Sicherheitsrichtlinien zur Reduzierung von Risiko-und Ausfallzeiten
- Verbesserte Wartung, längerer Lebenszyklus und Asset-Management: Unsere IIoT Solution-Plattform Netilion hilft Ihnen, Ihre installierte Basis, die Dokumentation und das Datenmanagement zu verfolgen, indem Sie Erkenntnisse über die Performance und den Status der Messgeräte bereitstellt
Unser Angebot
Unser Angebot umfasst äußerst zuverlässige Messgeräte, Dienstleistungen und Lösungen für die wasserstoffbasierte oder wasserstoffgestützte Stromerzeugung: erstklassige Durchflussmessgeräte zur Kostensenkung, Einhaltung von Vorschriften und Verlängerung der Turbinenlebensdauer durch Verringerung des Flashback-Risikos, Flüssigkeitsanalyse zur Sicherstellung der Wasserqualität, goldbeschichtete Drucktransmitter für erhöhte Sicherheit, Temperatursensoren für optimalen Betrieb, Reinheitsmessung zur Sicherstellung der Effizienz von Brennstoffzellen und Raman-Spektroskopie zur Analyse der Gaszusammensetzung.
- Bewährte Technologien und Lösungen für Wasserstoff, die Sicherheit und Zuverlässigkeit gewährleisten
- Wir unterstützen unsere Kunden auf ihrem Weg durch die digitale Transformation mit einem entscheidenden Beitrag für die dezentrale Energieversorgung und die Energiewende
- Breites Portfolio: Anwendungsoptimierte Messgeräte von einem einzigen Anbieter
- Unübertroffen bei der genauen und zuverlässigen Messung von Menge, Qualität und Gaszusammensetzung
- Erhöhen Sie Ihre Anlagenverfügbarkeit und senken Sie gleichzeitig die Betriebskosten mit Endress+Hauser Heartbeat Technology ist ein bewährtes, umfassendes Diagnose-, Prüf- und Überwachungskonzept