これは機械翻訳されたコンテンツです。 詳しくは こちらをご覧ください。

水電解槽

包括的な電力変換ソリューションによる効率的な電気分解

nobutton

概要

グリーン水素は、風力や太陽光などの再生可能エネルギーを動力源とする電気分解プロセスを利用して、CO2ニュートラルな方法で製造された水素です。

利点

  • CO2ニュートラルな方法で製造
  • 電解プロセス
  • 再生可能エネルギー
  • 「グリーン」水素
  • ダウンストリーム電流コンバーターの使用
  • 高電力アプリケーションで役立ちます

ブロックダイヤグラム

概要

水素電解槽の紹介

産業用水素の供給は世界的な一大事業であり、グリーン水素を製造するための電力需要は2050年までに最大4500 GWに達すると予想されています。 しかし、水素生成は現在、ほぼ完全に化石燃料から供給されており、世界の天然ガスの約6 %、世界の石炭供給の2 %を消費しています。対照的に、水の電気分解は、風力や太陽光発電などの再生可能エネルギー源を利用することで「グリーン」水素を生成できます。 しかし、このより持続可能なプロセスは、現在、世界の水素生産の約2%しか担っていません。

コンバーターの設計は水素プラントに大きな影響を与えます

電気分解は、電気を使って水を水素と酸素の成分に分解することで水素を生成します。このプロセスには、電力変換システムによって供給される高レベルの直流(DC)が必要です。このコンバーターの設計は、グリーン水素プラントの全体的な効率、信頼性、およびコストに大きく影響します。

さまざまな変換トポロジー

インフィニオンのパワー半導体を使用したACおよびDC結合の電力変換トポロジーは、大規模な水素プラントで使用されています。送電網または風力発電電源からのAC入力は、電解槽用にDCに変換する必要があります。太陽光発電システムや蓄電システムからのDC入力も、適切な電圧レベルに変換する必要があります。電解計画には、次のようなさまざまな電力変換トポロジーがあります。

AFE整流器:
アクティブ フロントエンド整流器はIGBTベースのコンバーターで、ユニティの力率で動作でき、低レベルの全高調波歪み(<5%)を備えています。 最大250 kWのシステム出力には、Easyモジュールと62mmモジュールが経済的に適しています。250 kW以上向けには、EconoDUAL™ 3、XHP™、PrimePACK™、およびIHMモジュールが最適です。

サイリスタとダイオード:
マルチパルスサイリスタベースのコンバーター (通常は12パルスまたは24パルス トポロジー)は、堅牢性、高効率レベル、および高電流密度のため、ACからDCへの電力変換に人気があります。 サイリスタ整流器は、高電力アプリケーション (>1 MW) で特に役立ちます。高システム電力(>50 MW)は、複数の高出力スイッチの相互作用によって効率的に実現できます。

昇降圧 / DAB:
降圧タイプのチョッパとデュアルアクティブブリッジは、広い動作コンバーター範囲にわたってより高い力率を持つサイリスタまたはダイオード整流器の後段としてよく使用されます。

水素電解槽の紹介

産業用水素の供給は世界的な一大事業であり、グリーン水素を製造するための電力需要は2050年までに最大4500 GWに達すると予想されています。 しかし、水素生成は現在、ほぼ完全に化石燃料から供給されており、世界の天然ガスの約6 %、世界の石炭供給の2 %を消費しています。対照的に、水の電気分解は、風力や太陽光発電などの再生可能エネルギー源を利用することで「グリーン」水素を生成できます。 しかし、このより持続可能なプロセスは、現在、世界の水素生産の約2%しか担っていません。

コンバーターの設計は水素プラントに大きな影響を与えます

電気分解は、電気を使って水を水素と酸素の成分に分解することで水素を生成します。このプロセスには、電力変換システムによって供給される高レベルの直流(DC)が必要です。このコンバーターの設計は、グリーン水素プラントの全体的な効率、信頼性、およびコストに大きく影響します。

さまざまな変換トポロジー

インフィニオンのパワー半導体を使用したACおよびDC結合の電力変換トポロジーは、大規模な水素プラントで使用されています。送電網または風力発電電源からのAC入力は、電解槽用にDCに変換する必要があります。太陽光発電システムや蓄電システムからのDC入力も、適切な電圧レベルに変換する必要があります。電解計画には、次のようなさまざまな電力変換トポロジーがあります。

AFE整流器:
アクティブ フロントエンド整流器はIGBTベースのコンバーターで、ユニティの力率で動作でき、低レベルの全高調波歪み(<5%)を備えています。 最大250 kWのシステム出力には、Easyモジュールと62mmモジュールが経済的に適しています。250 kW以上向けには、EconoDUAL™ 3、XHP™、PrimePACK™、およびIHMモジュールが最適です。

サイリスタとダイオード:
マルチパルスサイリスタベースのコンバーター (通常は12パルスまたは24パルス トポロジー)は、堅牢性、高効率レベル、および高電流密度のため、ACからDCへの電力変換に人気があります。 サイリスタ整流器は、高電力アプリケーション (>1 MW) で特に役立ちます。高システム電力(>50 MW)は、複数の高出力スイッチの相互作用によって効率的に実現できます。

昇降圧 / DAB:
降圧タイプのチョッパとデュアルアクティブブリッジは、広い動作コンバーター範囲にわたってより高い力率を持つサイリスタまたはダイオード整流器の後段としてよく使用されます。

ドキュメント

ドキュメント

開発者コミュニティ

{ "ctalist":[ { "link" : "https://community.infineon.com/t5/forums/postpage/choose-node/true", "label" : "コミュニティに質問する", "labelEn" : "Ask the community" }, { "link" : "https://community.infineon.com/t5/Forums/ct-p/products", "label" : "製品フォーラムのディスカッション", "labelEn" : "View all discussions" } ] }