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Wasserstoff – unsere Power-to-Gas-Projekte

Ein Stromerzeugungssystem, das weitgehend auf intermittierenden erneuerbaren Energien basiert, muss zeitlich flexibel gestaltet sein, um die Stromerzeugung und die Stromnachfrage auszugleichen. Über die bekannten und weit verbreiteten Pumpturbinen hinaus ist eine dieser flexiblen Möglichkeiten „Power-to-X“ (P2X).

Der Begriff Power-to-X beschreibt die elektrochemische Umwandlung von Elektrizität in gasförmige oder flüssige Energieträger oder als industrielle Rohstoffe, die wesentlich einfachere Speicheroptionen bieten als die direkte Speicherung von Elektrizität.

Der Umwandlungsprozess beginnt mit der Elektrolyse von Wasser. Der bei der Elektrolyse erzeugte Wasserstoff kann entweder direkt als Kraftstoff verwendet oder in Verbindung mit CO2 aus verschiedenen Quellen in synthetische Kraftstoffe wie Methan oder flüssige Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden.

Die BG-Gruppe analysiert das Potential des jeweiligen Standorts und entwickelt Power-to-X-Anlagen für verschiedene Zwecke:

  • Gewährleistung der Stabilität des Wassernetzwerks
  • Sicherstellung der Versorgung von abgelegenen Standorten
  • Bereitstellung von sauberen Energiequellen für Schwerfahrzeuge
  • Berücksichtigung des Einsatzes von Wasserstoff in Gebäuden und Stadtvierteln

Hier einige Beispiele für Projekte, bei denen die Gruppe ihr Fachwissen eingebracht hat. Sie umfassen sowohl die Bedarfsanalyse als auch die Dimensionierung der Energiekette, das Risikomanagement, die Überwachung des regulatorischen Rahmens und das Bauingenieurwesen für die strukturellen Anforderungen der Anlagen.

Bauherrschaft / Auftraggeber / Kunde

Direction des Services de la Navigation Aérienne (DSNA)

Wertversprechen der BG-Gruppe

Auslegung der Energiekette

Zusammenarbeit

Bouygues Energie & Services, PowiDian

Energieautonomie für einen abgelegenen Standort der Generaldirektion für Zivilluftfahrt (Direction Générale de l'Aviation Civile)

Eine der grössten Herausforderungen unseres zukünftigen Energieversorgungssystems ist die Speicherung von erneuerbaren Energien, um die Produktion und die Nachfrage auszugleichen.

Die Direction des Services de la Navigation Aérienne (DSNA) wandte sich an Bouygues Energie & Services, PowiDian und der BG-Gruppe, um „Be Greener“ zu realisieren. Dabei sollen Dieselgeneratoren durch eine Lösung ersetzt werden, die auf grünem, lokalem und aus erneuerbarer Energie (Photovoltaik-Solarzellen) erzeugtem Wasserstoff basiert, um eine Radarantenne für den Luftverkehr mit Strom zu versorgen. Vor Ort ist ein Elektrolyseur dafür zuständig, die überschüssige Photovoltaikenergie in Wasserstoff umzuwandeln und diesen zu speichern. Mithilfe einer Brennstoffzelle kann der Wasserstoff später wieder in Elektrizität umgewandelt werden, um eine mögliche Versorgungslücke über einen Zeitraum von 1 bis 5 Tagen zu schliessen. Ziel: Versorgung isolierter, netzferner oder risikobehafteter Standorte (Stromausfall), die von umweltschädlichen Stromaggregaten versorgt werden.

Der Mehrwert unserer Gruppe für das Projekt.

Im Rahmen dieses Projekts war die BG-Gruppe zunächst für die Bemessung der Energiekette zuständig:

Strom – Elektrolyseur – Speicher – Brennstoffzelle.

Bei diesem Pilotprojekt wurde als erneuerbare Energie die photovoltaische Solaranlage (20 kWp) gewählt. Die BG-Gruppe simulierte verschiedene Arten von Paneelen und Neigungen, um den besten Wirkungsgrad der Anlage zu erzielen. Die Speicherung besteht aus einem Lithium-Batterie-Pufferspeicher für 10 Stunden Eigenbetrieb und einem Wasserstoff-Langzeitspeicher (20 kg bei 35 bar). Der Elektrolyseur und die Brennstoffzelle haben eine Leistung von 5 kW bzw. 4,4 kW. ​

Anschliessend wurden mehrere Steuerungsstrategien je nach den geforderten Zielen vorgeschlagen:

  • Energieautonomie
  • Wasserstoffspeicher nur als letzter Ausweg nutzbar
  • Optimierung der Lebensdauer der Brennstoffzelle.

Diese Lösung für die lokale Produktion von grünem Wasserstoff wurde von der Solar Impulse Foundation als eine von 1000 technologischen Lösungen für eine nachhaltige Zukunft ausgezeichnet.

Für weitere Informationen:

2021.04.08_Agence-Innovation-Transports.pdf (ecologie.gouv.fr)

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