Wasserstoff ist ein geeigneter Speicher für Energie. Er kann bei Überdeckung, also wenn ein Überschuss an regenerativen Energien vorliegt erzeugt werden und bei Unterdeckung, also wenn zu wenig regenerative Energie verfügbar ist wieder verstromt werden.
In Inselsystemen welche mittels Erneuerbaren, meist Photovoltaik, und Batterien arbeiten, kann regelmäßig eine Abregelung der Photovoltaik beobachtet werden. Dadurch sinkt die Leistung der Anlage meist bis auf die gerade benötigte Lastleistung - für einen Betreiber eine unzufriedenstellende Betriebsführung. An dieser Stelle ergänzen sich PV, Wind, Batterie und Wasserstofftechnologie hervorragend. Die erneuerbaren können weiterhin Leistung erzeugen und der gespeicherte Wasserstoff kann bei Rückverstromung die Zyklenzahl der Batterien signifikant senken. Damit kann die Lebensdauer der Batterien erheblich verlängert und die Kosten im Umkehrschluss gesenkt werden.
Ist Wasserstoff für mich als Privatperson ein geeigneter Energiespeicher?
Mit den ersten kommerziellen Endkundenprodukten verschiedener Hersteller wenden sie Systeme auch für Privatkunden attraktiv wohlgleich die Beschaffungskosten noch über Systemen anderer Technologien liegen. Bei Beschaffungskosten von knapp 70.000,-€ exklusive Installation und eventuell notwendigen Anpassungen sind die Lösungen zunächst noch für Enthusiasten interessant. Ein Beispiel ist das System namens PICEA.
Wie kann man Wasserstoff erzeugen?
Wasserstoff wird meist durch Elektrolyseure erzeugt. Diese spalten Wasser in die atomaren Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff auf. Oftmals produzieren die
Elektrolyseure, preislich mit dem Brennstoffzellensystem vergleichbar, wesentlich weniger Wasserstoff als die Brennstoffzelle in der gleichen Zeit verbrauchen würde. Daher der oben genannte
Ansatz Überschussenergie zu nutzen und den Wasserstof zu speichern.
Wie kann man Wasserstoff speichern?
Was unterscheidet die Speicher voneinander?
In Druckgasflaschen wird Wasserstoff meist mit einem Druck von 200, 300, bzw. 500 oder 700bar eingelagert. Im Gegensatz hierzu wird in Metallhydridspeichern eher mit geringen Drücken, bis üblicher Weise 50bar, gearbeitet. Diese Unterschiede resultieren aus den verschiedenen Arten der Einlagerung nämlich zum einen der unter Druck und zum anderen der chemnischen Einlagerung.
Bei der chemischen Einlagerung wird die Kapazität nicht durch den Druck bestimmt sondern durch die Aufnahmefähigkeit des bindenden Mediums. Dies ist vergleichbar mit einem Schwamm der Wasser aufnimmt. Damit ergeben sich auch die verschiedenen Geschwindigkeiten mit dem der Energieträger eingelagert bzw. entnommen werden kann. Da diese Metallhydridspeicher teuer sind erfordern diese Speicher Wasserstoff mit hoher Reinheit. Sofern Wasserstoff geringer Reinheit eingelagert wird verblieben die Additive in den Speichern und reduzieren über die Nutzungsdauer die vefügbare Kapazität.
Wie kann man Wasserstoff wieder in Strom wandeln?
Um aus Wasserstoff Strom zu erzeugen existieren mehrere Möglichkeiten. Die gängigen sind:
Bekannte Brennstoffzellen sind:
2. FC 42 (ein wassergekühltes System der Fa. Schunk mit
einzelnen Brennstoffzellen die je 360W besitzen). Das System aus dem Hause Heliocentris
besitzt neben dem Prozessmodul, welches alle notwendigen Komponenten für die Versorgung und den Btrieb umfasst ein Kontrollmodule welches die Steuerung und die Schnittsellen zum PC
beinhaltet.
Es handelt sich um ein On-Desk System, welches sehr gut zur Anschauung und Demonstration geeignet ist. Sein Zweck ist aber die Einbringung weiterer Sensoren die zwischen dem Prozessmodul und dem Brennstoffzellenstack in die elektrischen als auch die Medienverbindungen eingebracht werden können und somit der Lehre und Untersuchung von Brennstoffzellen dient.
3. PICEA - Brennstoffzellenheizgerät der Berliner HomePowerSolutions. Dieses Produkt kann die Autarkie von Einfamilienhäuser erhöhen bzw. herstellen aber auch als netzgekoppelter Energiespeicher dienen.
Sofern Sie sich für dieses System interessieren kontaktieren Sie uns.
Hydrogen is a ideal way to store energy. It shares the advantages of all technical gases what are used in the energy sector. You can carry it, liquify it, burn it or use it in a fuel cell to create electricity and heat. It can be generated if there is excess energy from renewables and it can be converted in electricity if there is a demand of energy.
If you look to the well known ESS based on renewables and batteries you can observe that the renewables face a limitation of power during noon time or early afternoon. The power is mostly limited to current demand of the load. This is not a satisfying way of operation. In systems like that battery and hydrogen can create a perfect team. The renewables can work at a higher output power and the hydrogen once used again create minimize the cycles to the battrey significantly. This again extends the lifecycle of the batteries and reduces the operational costs of the system.
Is Hydrogen a solution for private use?
Due to the new systems what are actually entering the market hydrogen reaches also the end costumers.The investment will be higher than for similar systems based on other technologies but the advantages of long time storing and the possibility to use the electricity and the heat brings this kind of systems back in the game.
An example is the PICEA system of the Berlin based company Home Power Solutions. The price of about 70.000,- € and the additional installation costs for the system a still expensive.
How to generate hydrogen?
The common way to produce hydrogen are elctrolysers. This devices use water and a crack the element into the oxygen and a the hydrogen. Usually the oxygen is a released to the environment. The needed fuel is purified water. From the financial view an eelectrolyzerwhat is capable to drive a fuel cell direct creates about ten times more investment than the fuel cell what converts the hydrogen back into electricity and heat. Therefore it makes sense to keep the electrolyzer smaller than the fuel cell and crate hydrogen if excess energy is given.
How can I store the hydrogen?
What are the differences between these two storages?
In compressed gas bottles the pressure level can have levels of 200, 300, 500 or 700 bar.In Metal-Büros canisters the pressure level is usually mutch lower. The maximum level is up to 50 bar. This difference is caused by the storing technology. The impressed gas bottles use only pressure the metal,,-hydrid canister use a chemical storing of the hydrogen.
It is comparable to the way a sponge sucks water inside. Because of this the flow rate for storing and releasing the hydrogen is much slower. Additionally during the filling the metal-hydrid canister generates heat. Vice versa during the release it takes heat from the environment. To keep the canisters at nearly constant flow rates a thermal management is needed.
Fuel cells usually need a minimum purity like cars for gasoline, metal-hydrid canisters release always hydrogen with a purity of 5.0. on the other hand this means that all additional elemts will stay in the canister and guide to a decreasing capacity over the live time.
How to generate electricity from hydrogen?
There are several ways to generate electricity from given hydrogen. The most popular principles are:
Popular fuel cells:
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ESS systems made in GERMANY
From kW to MW
30.07.2018
Qinous nimmt Energiespeicher in Namibia in Betrieb und versorgt die Chobe Water Villas mit Strom aus der Photovoltaikanlage auch wenn keine Sonne scheint. Mehr zu dem System erfahren Sie hier oder hier..
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