wind2hydrogen Umwandlung von erneuerbarem Strom in Wasserstoff zur Speicherung und zum Transport im Erdgasnetz

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1 wind2hydrogen Umwandlung von erneuerbarem Strom in Wasserstoff zur Speicherung und zum Transport im Erdgasnetz Salman*, Sartory, Klell (HyCentA) 14.Symposium Energieinnovation ( )

2 Inhalt Anforderungen Konzept Anlagenbeschreibung Zwischenergebnisse Zusammenfassung Quelle: OMV Slide 2

3 Anforderungen Elektrolyseur mit bis zu 100 kw el Anschlussleistung Elektrolyseur als Containerlösung Flexibler Betrieb des Elektrolyseurs Optimale Nutzung des fluktuierenden Windstroms Einspeisung von Wasserstoff ins Hochdruck-Erdgasnetz ohne mechanische Verdichtung (60 bar) Abfüllung von Wasserstoff in Druckspeicher (200 bar) Wasserstoffqualität 5.0 Slide 3

4 Konzept Modulares Konzept mit geeigneter Anzahl an Elektrolysemodulen Hochdruck-PEM-Elektrolyse Aufbau in Stahlbetoncontainern Keine mechanische Verdichtung bis 163 bar Mechanische Verdichtung auf 200 bar Aufreinigungstechnologie für Wasserstoffqualität 5.0 Slide 4

5 Standort Gasstation Auersthal: W2H Pilotanlage Ausreichend Platz Externer Zugang Gesamte Infrastruktur Einspeisung in Hochdruckleitung Quelle: OMV Slide 5

6 Standort Aufstellungsfläche der Anlage: Slide 6

7 Anlagenbeschreibung Containerbauweise: Quelle: OMV Slide 7

8 Anlagenbeschreibung Schnittstellen Strom Wasser Wasserstoff Erdgas Kommunikation Abwasser Sauerstoff Abwärme Slide 8

9 Anlagenbeschreibung Wartecontainer: Anlagensteuerung und Visualisierung Manueller und vollautomatischer Betrieb Elektrische Anspeisung Gesamtanlage und Leistungsverteilung Slide 9

10 Anlagenbeschreibung Elektrolysecontainer: Rückkühler Klimaanlage Kaltwassersatz Wasserstoffausbläser Sauerstoffausbläser Slide 10

11 Anlagenbeschreibung Elektrolysecontainer: Molekularsieb Netzteile Frostschutzheizung Elektrolysemodule Kondensatableiter Wasseraufbereitung Druckaufnehmer Durchflussmesser Taupunktssensor Slide 11

12 Anlagenbeschreibung Elektrolysemodul: PEM (Polymer Elektrolyt Membran)- Technologie Innovationssprung durch Hochdruckelektrolyse (163 bar) Produktionsrate Modul: 0,1 kg/h Betriebstemperatur: 80 C Anschlussleistung: 8,8 kw el (End of Life) Quelle: Fronius Slide 12

13 Anlagenbeschreibung Gaskonditioniercontainer: Erdgasrückleitung Erdgashinleitung Füllstelle Bündel Slide 13

14 Anlagenbeschreibung Gaskonditioniercontainer: Gaschromatograph samt Peripherie: Mischstrecker Mitteldruckspeicher Wasserstoffverdichter Durchflussmessung Durchflussregelung Slide 14

15 Anlagenbeschreibung Versuchsprogramm: Test der Pilotanlage bei verschiedenen Betriebszuständen und modi Notwendig für realen Einsatz mit dynamischen Windstromprofilen Vollastbetrieb bei 100 kw el Teillastbetrieb und Teillastfähigkeit von 3,2 kw el bis 90 kw el Sprungantwortverhalten Dynamischer Betrieb bei definierten Leistungsvorgaben Dynamischer Betrieb bei Kaltstart/Standby bis 100 kw el Slide 15

16 Zwischenergebnisse Eröffnung der wind2hydrogen-anlage im August 2015 Start erste Phase Versuchsprogramm im September 2015 Hardware- und Software-Optimierungen während der ersten Phase Laufzeit Produktion Ergebnisse 2015 Betriebsstunden Anlage Betriebsstunden Elektrolysemodule kumuliert Wasserstoff Eingespeister Wasserstoff in das Erdgasnetz 861 h h kg kg Wasserstoffqualität 5.0 nachgewiesen Slide 16

17 Zusammenfassung Projektlaufzeit: 01/ /2016 Gesamtbudget: EUR 2,8 Mio. Forschungsschwerpunkte: Entwicklung eines PEM (Polymer Elektrolyt Membran) Hochdruck Elektrolyseurs zur Wasserstoffproduktion Einspeisung in das Hochdruck- Erdgasnetz Abfüllung für H 2 Mobilität Evaluierung von Geschäftsmodellen Rechtliche Rahmenbedingungen Quelle: OMV Slide 17

18 Kontakt HyCentAResearch GmbH Assoc.Prof. DI Dr. Manfred Klell (CEO) Inffeldgasse 15 A-8010 Graz Tel.:

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