在電解槽堆棧中,取決于不同的功率要求,有100多個電解池可相互連接。由于單個電池的工作電壓在2至3V DC之間,因此最大堆棧電壓可達幾百伏。通常,幾個堆棧組合成一個塊,這樣一個塊的最大電壓可以超過1000V DC。流過所有堆棧的電流可達100A DC。
為了檢測電解槽中的故障,堆棧間的電壓差持續(xù)測量。Knick高壓隔離放大器可在極短時間內(nèi)檢測到堆棧間細(xì)微的電壓差異,并報告給下游的工廠控制系統(tǒng)。
氫能作為一種能量和儲存介質(zhì)目前備受關(guān)注。Knick產(chǎn)品優(yōu)化了制氫過程和電解槽操作。除了電壓測量,Knick變送器還可用于制氫設(shè)備的電流測量以及溫度測量。P41000D1系列,搭配分流器,電流檢測范圍達20KA,絕緣耐壓可達3600V AC/DC,響應(yīng)時間110μs, 確保了故障電流第一時間反饋至控制系統(tǒng);P32100系列,產(chǎn)品寬度6mm, 可配置SIL2認(rèn)證款,輸入端可匹配PT100, PT1000, Ni100, TC/J, TC/K, TC/L等多種熱電阻熱電偶系列,并適用于IrDA紅外配置,用于監(jiān)控制氫生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵點溫度監(jiān)控。
綠色氫能引領(lǐng)未來能源技術(shù)
在未來,氫能將為可持續(xù)能源供應(yīng)做出重要貢獻。風(fēng)能、太陽能和沼氣等可再生能源在不需要的時候經(jīng)常可用。許多風(fēng)力渦輪機甚至在風(fēng)力狀況良好時關(guān)閉,它們本可有效運行。難題是供過于求,電網(wǎng)薄弱,將無法充分汲取和輸送能源。
存儲技術(shù)是必需的,而電池在耐久性和元器件非無限可用且難以回收方面存在主要缺點。如果沒有“綠色”能源的儲存技術(shù),能源供應(yīng)將始終存在缺口,而這個缺口將不得不由破壞氣候的化石燃料來填補。因此,眾多專家認(rèn)為綠色氫能是解決方案,德國政府正在推動氫能和燃料電池的技術(shù)發(fā)展,以保持在創(chuàng)新競爭中的領(lǐng)先地位。
電解槽的電氣測量技術(shù)
電解槽是獨立的系統(tǒng),其中氫是通過使用直流電解產(chǎn)生的。有了這樣的系統(tǒng),可再生能源可以在發(fā)電時直接轉(zhuǎn)化為氫。電解槽由水處理單元、氣體處理單元和電力電子設(shè)備(包括測量技術(shù)、控制和接口單元)組成。理想情況下,所有模塊都可集成在一個隨時可以連接的集裝箱內(nèi),然后可以直接安裝在風(fēng)力發(fā)電場、太陽能發(fā)電場或沼氣發(fā)電廠。
電解槽系統(tǒng)參數(shù)的直接精確測量,如電流、電壓和溫度,是電解槽制氫安全操作的常規(guī)要求。無論轉(zhuǎn)換過程的類型,運營商都非常重視可靠性,并要求長使用壽命。
Knick的ProLine P40000產(chǎn)品系列,我們?yōu)槟峁﹤€性化測量范圍選擇的解決方案。從在役產(chǎn)品計算出的超高MTBF值>2000年證明了其可靠性。用于電流和電壓測量的隔離放大器適用于高達2200VDC的系統(tǒng)。與P41000和MACONIC分流電阻一起,我們可以精確測量高達20000A的電流。