DE102022207777A1 - Verfahren zum Betreiben einer Elektrolyseanlage sowie Elektrolyseanlage - Google Patents
Verfahren zum Betreiben einer Elektrolyseanlage sowie Elektrolyseanlage Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022207777A1 DE102022207777A1 DE102022207777.6A DE102022207777A DE102022207777A1 DE 102022207777 A1 DE102022207777 A1 DE 102022207777A1 DE 102022207777 A DE102022207777 A DE 102022207777A DE 102022207777 A1 DE102022207777 A1 DE 102022207777A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- compressors
- group
- electrolyzer
- load operation
- electrolysis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims abstract 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 239000003011 anion exchange membrane Substances 0.000 description 2
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
- C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
- C25B15/081—Supplying products to non-electrochemical reactors that are combined with the electrochemical cell, e.g. Sabatier reactor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/16—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/02—Surge control
- F04D27/0261—Surge control by varying driving speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/02—Surge control
- F04D27/0269—Surge control by changing flow path between different stages or between a plurality of compressors; load distribution between compressors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Elektrolyseanlage (2) umfassend zumindest einen Elektrolyseur (4) zum Erzeugen von Wasserstoff (6) und Sauerstoff (8) als Produkte, sowie mindestens zwei nachgeschaltete Verdichter (10) zum Komprimieren zumindest eines im Elektrolyseur (4) erzeugten Produkts (6, 8). Um einen im Hinblick auf die Effizienz optimierten Teillastbetrieb der Elektrolyseanlage (2) zu gewährleisten, der auch kostengünstig ist, wird in einem Teillastbetrieb des Elektrolyseurs (4) eine erste Gruppe (A) von Verdichtern (10a,) im Teillastbetrieb betrieben, während der oder die Verdichter (10b, ... 10n) einer zweiten Gruppe (B) einzeln für einen Volllastbetrieb zugeschaltet oder abgeschaltet werden.
Description
- Die Erfindung betrifft Verfahren zum Betreiben einer Elektrolyseanlage umfassend zumindest einen Elektrolyseur zum Erzeugen von Wasserstoff und Sauerstoff als Produkte, sowie mindestens zwei nachgeschaltete Verdichter zum Komprimieren zumindest eines im Elektrolyseur erzeugten Produkts. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Elektrolyseanlage, die geeignet ist für die Durchführung des Verfahrens.
- Eine Elektrolyseanlage ist eine Vorrichtung, die mit Hilfe von elektrischem Strom eine Stoffumwandlung herbeiführt (Elektrolyse). Entsprechend der Vielfalt an unterschiedlichen elektrochemischen Elektrolyseprozessen gibt es auch eine Vielzahl von Elektrolyseanlagen, wie beispielsweise eine Elektrolyseanlage für eine Wasserelektrolyse.
- Wasserstoff wird heutzutage beispielsweise mittels einer Proton Exchange Membrane (PEM)-Elektrolyse oder einer alkalischen Elektrolyse aus Wasser erzeugt. Die Elektrolyseanlagen produzieren mit Hilfe elektrischer Energie Wasserstoff und Sauerstoff aus dem zugeführten Wasser. Dieser Prozess findet in einem Elektrolysestack, zusammengesetzt aus mehreren Elektrolysezellen, statt. In dem unter einer Gleichspannung (DC Spannung) stehenden Elektrolysestack wird als Edukt Wasser eingebracht, wobei nach dem Durchlauf durch die Elektrolysezellen zwei Fluidströme, bestehend aus Wasser und Gasblasen (O2 bzw. H2) austreten. Nach einer Flüssig-Gas-Separation werden die Produkte Wasserstoff und Sauerstoff gewonnen, welche in einem darauffolgenden Schritt verdichtet werden können.
- In der alkalischen Elektrolyse werden meist wenige Stacks (1 oder 2) in Reihe geschaltet und bilden eine Elektrolyseeinheit. Bei einem PEM-Elektrolyseur werden mehrere Stacks oder Module in Reihe geschaltet und bilden eine Modulreihe. Einige Modulreihen bilden dabei eine Elektrolyseeinheit.
- Im Falle eines Teillastbetriebs der Elektrolyseanlage unterscheidet sich das Teillastverhalten zwischen den Elektrolyseuren und den nachgelagerten Verdichtern. Elektrolyseure haben einen weitestgehend kontinuierlichen Verlauf des Teillast-Wirkungsgrads, Massenstroms und Betriebsverhaltens. Auf der Verdichtungsseite werden für Teillastmassenströme üblicherweise einzelne Verdichter zu-/abgeschaltet und es kann zu Stufen bzw. Sprüngen im Wirkungsgrad kommen. Das Problem entsteht insbesondere bei zunehmenden Anlagengrößen.
- Zum Lösen des Problems stehen kostspielige Optionen wie frequenzgeregelte Antriebe für die Verdichter zur Verfügung, die eine kontinuierliche Anpassung der Verdichterleistung ermöglichen.
- Ein Verdichter-Antriebssystem zum Steuern des Gasdrucks in einem mit dem Verdichter verbundenen Druckgasvolumen ist z.B. in der
EP 0 085 285 A1 beschrieben. Ein Wechselstrom-Antrieb ist direkt mit dem Verdichter gekoppelt, der mit der gleichen Drehzahl wie der Antrieb angetrieben wird. Der Druck im Gasvolumen wird durch Druckerfassungsmittel erfasst, die mit einem Frequenzumrichter verbunden sind. Der Umrichter ändert gleichzeitig Amplitude und Frequenz der dem Antrieb zugeführten Antriebsspannung. Dies erfolgt als Reaktion auf Druckänderungen im Volumen und bildet damit eine Regelschleife. - Durch einen Frenquenzumrichter kann das Teillastverhalten der Verdichter verbessert und an das Teillastverhalten der Elektrolyse angepasst werden, jedoch ist diese Lösung mit sehr hohen Kosten verbunden.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen im Hinblick auf die Effizienz optimierten Teillastbetrieb der Elektrolyseanlage zu gewährleisten, der auch kostengünstig ist.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Elektrolyseanlage umfassend zumindest einen Elektrolyseur zum Erzeugen von Wasserstoff und Sauerstoff als Produkte, sowie mindestens zwei nachgeschaltete Verdichter zum Komprimieren zumindest eines im Elektrolyseur erzeugten Produkts, wobei in einem Teillastbetrieb des Elektrolyseurs eine erste Gruppe von Verdichtern im Teillastbetrieb betrieben wird, während der oder die Verdichter einer zweiten Gruppe einzeln in einem Volllastbetrieb zugeschaltet oder abgeschaltet werden.
- Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst durch eine Elektrolyseanlage, die geeignet ist für die Durchführung des Verfahrens, umfassend zumindest einen Elektrolyseur zum Erzeugen von Wasserstoff und Sauerstoff als Produkte, sowie mindestens zwei nachgeschaltete Verdichter zum Komprimieren zumindest eines im Elektrolyseur erzeugten Produkts sowie eine Steuereinheit, die dafür ausgebildet ist, in einem Teillastbetrieb des Elektrolyseurs eine erste Gruppe von Verdichtern im Teillastbetrieb zu betreiben, während der oder die Verdichter einer zweiten Gruppe einzeln in einem Volllastbetrieb zuzuschalten oder auszuschalten.
- Die in Bezug auf das Verfahren nachstehend angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen lassen sich sinngemäß auf die Elektrolyseanlage übertragen.
- Die Erfindung geht von der Überlegung aus, die Auslegung und Steuerung der Verdichter auf eine kostengünstige Weise auf die Lastvariationen des Elektrolyseprozesses abzustimmen, indem nicht alle Verdichter für einen Teillastbetrieb ausgelegt sind, sondern lediglich einige der Verdichter, welche die erste Gruppe bilden. Die restlichen Verdichter werden im Teillastbetrieb der Elektrolyseanlage entweder in Volllast betrieben oder abgeschaltet: diese bilden die zweite Gruppe. Jede Gruppe kann einen oder mehrere Verdichter umfassen. Wenn in der Anlage nur zwei Verdichter enthalten sind, dann wird einer der ersten Gruppe und der andere der zweiten Gruppe zugeordnet.
- Das oben beschriebene Verfahren hat den Vorteil, dass die zugeschalteten Verdichter der zweiten Gruppe in ihrem Optimum arbeiten können. Jeder der Verdichter der zweiten Gruppe wird einzeln, d.h. unabhängig von den anderen Verdichtern der zweiten Gruppe angesteuert. Somit ist stets eine hohe Flexibilität bei der Anpassung der Verdichtungsleistung an den Teillastbetrieb der Elektrolyseanlage gewährleistet. Bei einer Vielzahl von Verdichtern sind diese insbesondere in parallel arbeitenden Verdichtersträngen angeordnet. Einzelne Verdichterstränge werden wirkungsgradoptimiert zu- bzw. abgeschaltet. Dies gilt für alle Verdichter, insbesondere relevant ist das jedoch für die Verdichter der zweiten Gruppe. Lastwechsel werden dabei nur durch eine Teilmenge der Verdichterstränge erreicht.
- Der Elektrolyseur wird parallel hierzu wirkungsgradoptimiert betrieben, um einen maximalen Gesamtanlagenwirkungsgrad zu ermöglichen. Der Operator oder die Steuereinheit erhält die Möglichkeit die Teillast der Elektrolyseanlage entsprechend der wirkungsgradoptimalen Verdichter-Betriebspunkte vorzuwählen. Daraus ergibt sich eine relativ feine Diskreditierung der wirkungsgradoptimierten Anlagenbetriebspunkte. Lastwechsel werden, wie bereits beschrieben, mit den für Teillastbetrieb ausgerüsteten Verdichtern der ersten Gruppe und mit der Zu- oder Abschaltung der Verdichter der zweiten Gruppe ausgeführt. Der Wechsel zwischen den unterschiedlichen Lastpunkten kann sprunghaft oder stetig umgesetzt werden, wobei ein stetiger Wechsel die bevorzugte Variante ist.
- Zudem ist es sinnvoll, die Elektrolyseure und deren verfahrenstechnische Einheiten entsprechend ihrer Dimensionierung und Bündelung an die Verdichtung anzupassen, insbesondere so, dass diese den optimalen Wirkungsgrad bei den wirkungsgradoptimierten Verdichter-Betriebspunkten erreichen. Hierdurch kann der Gesamtwirkungsgrad der Elektrolyseanlage verbessert werden, da auch die Verdichter näher an bzw. in den wirkungsgradoptimierten Betriebspunkten arbeiten können.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführung wird bei der ersten Gruppe von Verdichtern der Teillastbetrieb über einen frequenzgesteuerten Antrieb eingestellt. Diese Verdichter können eine Glättung der möglichen Verdichter-Betriebspunkte, bzw. ein Angleichen an das Elektrolyseverhalten in Teillast erreichen. Im Vergleich zu alternativen Ausführungen zum Herbeiführen eines Teillastbetriebes, wie z.B. über eine Ventilabschaltung (Massenstrom reduzieren durch Ab-/Zuschalten der Ventile) oder eine Änderung des Verdichtervolumens, zeichnet sich der Einsatz von einem frequenzgesteuerten Antrieb durch den besten Wirkungsgrad, d.h. durch den niedrigsten Energieverbrauch, aus.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung werden die Verdichter in paralleler Schaltung betrieben. Auf diese Weise können besonders hohe Massenströme vom Produkt komprimiert werden. Durch die parallele Schaltung werden die Verdichterstränge gebildet, wobei jeder Strang einen oder mehrere Verdichter umfassen kann.
- Im Hinblick auf eine besonders kostengünstige Ausführung ist vorzugsweise die Anzahl der Verdichter der ersten Gruppe geringer als die Anzahl der Verdichter der zweiten Gruppe. Nur eine minimale Teilmenge der eingesetzten Verdichter bzw. Verdichterstränge wird für den Verdichter-Teillastbetrieb, z.B. mit frequenzgesteuerten Antrieben, ausgerüstet. Gleichzeitig werden möglichst viele der aktiven Verdichter bei maximalem Wirkungsgrad (im Vollastbetrieb) betrieben, um Teillastverluste zu reduzieren.
- Bevorzugt werden die erste und die zwei Gruppe von Verdichtern zum Verdichten lediglich des hergestellten Wasserstoffs eingesetzt, da der Wasserstoff das Hauptprodukt aus dem Elektrolyseprozess ist uns somit eine Verdichtung stets von Vorteil ist.
- Vorteilhafterweise sind die Verdichter als Kolbenverdichter und/oder Schraubenverdichter ausgebildet, da diese Art von Verdichtern am besten zum Lastbereich des im Elektrolyseprozess hergestellten Massenstroms passt.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt die einzige Figur eine Elektrolyseanlage 2, umfassend einen Elektrolyseur 4 zum Erzeugen der Produkte Wasserstoff 6 und Sauerstoff 8. Jedem der Produktströme 6, 8, wird eine Gas-Konditionierung unterzogen, welche durch den Block 12 gezeigt ist. Mit Gas-Konditionierung wird die Katalyse der Fremdgase bezeichnet, bei der im Wasserstoffstrom der Restsauerstoff thermisch mit Sauerstoff zur Reaktion gebracht wird, und umgekehrt auch auf der Sauerstoff-Seite. Anschließend wird das jeweilige Produktgas in der Regel noch getrocknet und ggf. gekühlt. Anschließend können die Produkte in einem Gas-Behälter 14 zunächst gespeichert werden oder direkt durch mehrere nachgeschaltete Verdichter 10 komprimiert werden.
- Der Elektrolyseur 4 ist beispielsweise ein Proton Exchange Membrane (PEM)-Elektrolyseur oder ein alkalischer Elektrolyseur. Alternativ kann es sich z.B. um einen Anion Exchange Membrane (AEM)-Elektrolyseur handeln. Der Elektrolyseur 4 steht in der Figur insbesondere stellvertretend für mehrere Elektrolyse-Einheiten, die in Reihen oder parallel sind.
- Es sind auf jeder Produktseite zwei oder mehrere Verdichter 10 vorgesehen (10a, 10b,... 10n, wobei n>=2 ist). Diese sind in Parallelschaltung in sogenannten Strängen angeordnet. In der Figur ist pro Verdichterstrang lediglich ein Verdichter 10a, 10b, ... 10n vorgesehen, wobei alternativ die Stränge auch zwei oder mehrere Verdichter enthalten können. Eine Reihenschaltung der Verdichter 10a, 10b, ... 10n sowie jegliche Kombinationen von Parallel- und Reihenschaltungen sind auch denkbar und hängen von den Anforderungen der Elektrolyseanlage 2 ab.
- Jeder der Verdichter 10 ist mit einem Antrieb 16 ausgestattet. Zumindest ein Verdichter 10a weist zudem einen frequenzgesteuerten Antrieb 18 (eng. Variable Frequency Drive) auf, der einen Frequenzumrichter umfasst. Der frequenzgesteuerte Antrieb 18 ermöglicht mittels eines Dreiphasen-Wechselstrom betriebenen Induktionsantriebs eine unendlich variable Drehzahlsteuerung. Auf der jeweiligen Produktseite bildet/bilden der oder die Verdichter 10a mit dem frequenzgesteuerten Antrieb 18 eine erste Gruppe A. Die restlichen Verdichter 10b ... 10n bilden eine zweite Gruppe B im dargestellten Ausführungsbeispiel.
- Die komprimierten Produkte Wasserstoff 6 bzw. Sauerstoff 8 werden schließlich im Schritt 20 konditioniert und aus der Elektrolyseanlage 2 hinausgeleitet.
- Die Elektrolyseanlage 2 weist zudem eine Steuereinheit auf, die symbolisch durch den Block 22 angedeutet ist. Die Steuereinheit 22 steuert insbesondere die Antriebe 16 der Verdichter 10a, 10b, ... 10n auf Grundlage von Daten aus dem Elektrolyseur 4 an.
- Unter Umständen kann die Last des Elektrolyseurs 4 unterhalb seiner Volllast liegen, d.h. der Elektrolyseur 4 arbeitet im Teillastbetrieb. Dabei steuert die Steuereinheit 22 die erste Gruppe A von Verdichtern 10 derart an, dass diese ebenfalls in Teillast betrieben werden, während die Verdichter 10 der zweiten Gruppe B einzeln, d.h. unabhängig voneinander ein- oder ausgeschaltet werden. Wenn die Verdichter 10 der zweiten Gruppe B eingeschaltet sind, arbeiten diese bei Volllast. Bei der Auslegung der Elektrolyseanlage 2 werden dabei die Wirkungsgradoptima der Anlagenkomponenten aufeinander abgestimmt, d.h. die Anzahl der Verdichter 10 wird insbesondere auf die Anzahl der Elektrolyseeinheiten angepasst, so dass eine wirkungsoptimierte Betriebsweise der Gesamtanlage möglich ist.
- In der Figur ist auf jeder der beiden Produktseiten eine Aufteilung der Verdichter 10a, 10b, ... 10n in zwei Gruppen A, B gezeigt. Jedoch ist auch denkbar, lediglich bei einem Produkt, insbesondere auf der Wasserstoff-Produktseite, einen oder mehrere Verdichter 10a mit einem frequenzgesteuerten Antrieb 18 auszustatten.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 0085285 A1 [0007]
Claims (7)
- Verfahren zum Betreiben einer Elektrolyseanlage (2) umfassend zumindest einen Elektrolyseur (4) zum Erzeugen von Wasserstoff (6) und Sauerstoff (8) als Produkte, sowie mindestens zwei nachgeschaltete Verdichter (10) zum Komprimieren zumindest eines im Elektrolyseur (4) erzeugten Produkts (6, 8), wobei in einem Teillastbetrieb des Elektrolyseurs (4) eine erste Gruppe (A) von Verdichtern (10a) im Teillastbetrieb betrieben wird, während der oder die Verdichter (10b, ... 10n) einer zweiten Gruppe (B) einzeln in einem Volllastbetrieb zugeschaltet oder abgeschaltet werden.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , wobei bei der ersten Gruppe (A) von Verdichtern (10) der Teillastbetrieb über einen frequenzgesteuerten Antrieb (18) eingestellt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verdichter (10) in paralleler Schaltung betrieben werden.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anzahl der Verdichter (10a) der ersten Gruppe (A) geringer ist als die Anzahl der Verdichter (10b, ... 10n) der zweiten Gruppe (B).
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste (A) und die zweite Gruppe (B) von Verdichtern (10) zum Verdichten lediglich des hergestellten Wasserstoffs (6) eingesetzt werden.
- Elektrolyseanlage (2), die geeignet ist für die Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1 , umfassend zumindest einen Elektrolyseur (4) zum Erzeugen von Wasserstoff (6) und Sauerstoff (8) als Produkte, sowie mindestens zwei nachgeschaltete Verdichter(10) zum Komprimieren zumindest eines im Elektrolyseur (4) erzeugten Produkts (6, 8), sowie eine Steuereinheit (22), die dafür ausgebildet ist, in einem Teillastbetrieb des Elektrolyseurs (4) eine erste Gruppe (A) von Verdichtern (10a,) im Teillastbetrieb zu betreiben, während der oder die Verdichter (10b, ... 10n) einer zweiten Gruppe (B) einzeln in einem Volllastbetrieb zuzuschalten oder auszuschalten. - Elektrolyseanlage nach
Anspruch 6 , wobei die Verdichter (10) als Kolbenverdichter und/oder Schraubenverdichter ausgebildet sind.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022207777.6A DE102022207777A1 (de) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | Verfahren zum Betreiben einer Elektrolyseanlage sowie Elektrolyseanlage |
| PCT/EP2023/068866 WO2024022789A2 (de) | 2022-07-28 | 2023-07-07 | Verfahren zum betreiben einer elektrolyseanlage sowie elektrolyseanlage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022207777.6A DE102022207777A1 (de) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | Verfahren zum Betreiben einer Elektrolyseanlage sowie Elektrolyseanlage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102022207777A1 true DE102022207777A1 (de) | 2024-02-08 |
Family
ID=87196276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102022207777.6A Pending DE102022207777A1 (de) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | Verfahren zum Betreiben einer Elektrolyseanlage sowie Elektrolyseanlage |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102022207777A1 (de) |
| WO (1) | WO2024022789A2 (de) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0085285A1 (de) | 1981-12-18 | 1983-08-10 | Institut Cerac S.A. | Kompressor-Antriebssystem |
| US20220290309A1 (en) | 2021-03-15 | 2022-09-15 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process and Apparatus for Compressing Hydrogen Gas in a Centrifugal Compressor |
| EP4067533A1 (de) | 2021-03-30 | 2022-10-05 | Linde GmbH | Verfahren und anlage zur elektrolytischen herstellung von flüssigwasserstoff |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3037082B1 (fr) * | 2015-06-02 | 2017-06-23 | Electricite De France | Systeme de production de dihydrogene, et procede associe |
| EP3957772A1 (de) * | 2020-07-28 | 2022-02-23 | Air Products And Chemicals, Inc. | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung, speicherung und verwendung von wasserstoff |
| US20220397117A1 (en) * | 2021-06-14 | 2022-12-15 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process and apparatus for operating a compression system |
| US11994135B2 (en) * | 2021-06-14 | 2024-05-28 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method and apparatus for compressing a gas feed with a variable flow rate |
-
2022
- 2022-07-28 DE DE102022207777.6A patent/DE102022207777A1/de active Pending
-
2023
- 2023-07-07 WO PCT/EP2023/068866 patent/WO2024022789A2/de unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0085285A1 (de) | 1981-12-18 | 1983-08-10 | Institut Cerac S.A. | Kompressor-Antriebssystem |
| US20220290309A1 (en) | 2021-03-15 | 2022-09-15 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process and Apparatus for Compressing Hydrogen Gas in a Centrifugal Compressor |
| EP4067533A1 (de) | 2021-03-30 | 2022-10-05 | Linde GmbH | Verfahren und anlage zur elektrolytischen herstellung von flüssigwasserstoff |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024022789A3 (de) | 2024-03-21 |
| WO2024022789A2 (de) | 2024-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0914685B1 (de) | Verfahren zum betreiben einer pem-brennstoffzellenanlage | |
| EP3158111A1 (de) | Elektrolyseverfahren und elektrolyseanordnung mit rezirkulierenden spülmedien | |
| DE102004008704B4 (de) | Wasserstoffrezirkulation ohne Pumpe und Verfahren zum Betrieb eines Brennstoffzellensystems | |
| DE102004008703B4 (de) | Brennstoffzellensystem und Verfahren zu dessen Betrieb | |
| EP3526372B1 (de) | Elektrolysezelle mit einer gasdiffusionselektrode und verfahren zu deren betrieb | |
| DE102006046104A1 (de) | Anodenströmungsumschaltung mit Ablaß bei geschlossenem Injektor | |
| EP0925614B1 (de) | Verfahren zum betreiben einer brennstoffzellenanlage und brennstoffzellenanlage | |
| DE102007052148A1 (de) | Verfahren zum Vermeiden von gasförmigen Verunreinigungseinschlüssen in mindestens einem Gasraum einer Brennstoffzelle während einer Stillstandszeit und Brennstoffzelle mit Mitteln zur Durchführung des Verfahrens | |
| WO2021000003A1 (de) | Soec-system und verfahren zum betreiben eines soec-systems | |
| DE102019131088A1 (de) | Kernmatrize für Presse zum Formen eines Metallseparators für eine Brennstoffzelle für Brennstoffzellenfahrzeug | |
| EP1739776A1 (de) | Verfahren zur Zuführung von Betriebsgas zu einem Gasraum einer Brennstoffzelle sowie Brennstoffzelle | |
| DE102022207777A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Elektrolyseanlage sowie Elektrolyseanlage | |
| DE10332336A1 (de) | Brennstoffzellenanlage und Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzellenanlage | |
| EP4136276B1 (de) | Elektrolysezelle, verfahren zum betrieb einer solchen zelle und elektrolyseur | |
| DE10203029A1 (de) | Vorrichtung zur Zufuhr eines sauerstoffhaltigen Mediums in einen Kathodenraum einer Brennstoffzelle | |
| WO2015082304A1 (de) | Brennstoffzellen-vorrichtung mit verbesserter brennstoff-zirkulation im unteren leistungsbereich, sowie verfahren dafür | |
| EP4067533A1 (de) | Verfahren und anlage zur elektrolytischen herstellung von flüssigwasserstoff | |
| EP4108807A1 (de) | Verfahren zum betreiben einer elektrolyseanlage und elektrolyseanlage | |
| DE19958830B4 (de) | Brennstoffzellensystem sowie dessen Verwendung | |
| DE10161622A1 (de) | Verfahren zum Betrieb einer PEM-Brennstoffzellenanlage und zugehörige PEM-Brennstoffzellenanlage | |
| DE102019210944B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Druckaufbauen bei Hochdruckbehandlungsprozessen mittels einer Mehrzahl von Pumpen sowie Verwendung | |
| DE10241669B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Abtrennen von nahezu reinem Wasserstoff aus einem wasserstoffhaltigen Gasstrom | |
| DE102020109016A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Synthese von Ammoniak | |
| DE102020002732A1 (de) | Brennstoffzellensystem mit modularen Verdichtern | |
| EP4105358A1 (de) | Elektrolysezelle und elektrolyseeinheit zum elektrochemischen zerlegen von wasser |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R163 | Identified publications notified |