水電解槽
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包括的な電力変換ソリューションによる効率的な水電解槽
産業用の水素製造は世界的に一大ビジネスとなっており、グリーン水素の製造に必要な電力需要は2050年までに4500 GWに達すると予想されています。しかし、現在の水素製造のほとんどに化石燃料が用いられており、世界の天然ガスの約6％、石炭供給の約2％を消費しています。これに対して水電解による製造方法では、風力や太陽光などの再生可能エネルギーを利用して「グリーン」な水素を生成できます。しかし、より持続可能なこのプロセスは、現時点で世界の水素製造量の2％ほどにすぎません。
電気分解は、水を電気で水素と酸素に分解することで、水素を製造します。このプロセスには、電力変換システムから供給される高い直流 (DC) 電圧が必要です。このコンバーターの設計は、グリーン水素製造工場の全体的な効率、信頼性、コストを大きく左右します。
インフィニオンのパワー半導体を使用したAC/DC電力変換トポロジーは、大規模な水素製造工場で採用されています。送電網または風力発電による電源からの交流入力は、水素電解槽用に直流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直流入力も、適切な電圧レベルに変換しなければなりません。水電解槽には、以下に示すようなさまざまな電力変換トポロジーが考えられます。
AFE整流器:
アクティブ フロント エンド (AFE) 整流器は、IGBTを使用したコンバーターで、高力率 (力率 PF = 1；unity power factor) で動作することができ、全高調波歪み (THD) も低レベルに抑えられています (５％未満)。最大250 kWまでのシステムでは、Easyおよび62 mmモジュールがシステム出力にコスト的に適しています。250 kWを超えるシステムには、EconoDUAL™ 3、XHP™、PrimePACK™、IHMモジュールが最適です。
サイリスタおよびダイオード:
通常 12 パルスまたは 24 パルスのトポロジーのマルチパルスのサイリスタを用いたコンバーターは、その堅牢性、高い効率レベル、高い電流密度により、AC-DC変換で広く使用されています。サイリスタ整流器は、大電力アプリケーション (1 MW超) で特に有用です。高システム電力 (50 MW超) は、複数の高電力スイッチの相互作用によって効率的に実現できます。
降圧型/デュアル アクティブ ブリッジ (DAB):
降圧型チョッパーおよびデュアル アクティブ ブリッジ (DAB) は、広い動作変換範囲で高い力率を実現するサイリスタまたはダイオード整流器の整流部後段として、よく用いられます。
このウェビナーでは、パワー エレクトロニクスのエンジニアが満たすべき幅広い要件についてご理解いただけます。また、共通の設計要素を用いて、あらゆるシステム要件に適合する、さまざまな電力変換システムを構築できるプラットフォーム アプローチも紹介します。より具体的な設計を行うためのシミュレーションとそのリンクも紹介します。
このホワイトペーパーでは、水素市場における重要な成長促進要因を検証し、電解に不可欠な電力変換システム (PCS) に焦点を当てています。標準的な電解プラントのレイアウトと電力変換トポロジーを紹介しています。パワー半導体のリーダー企業であるインフィニオンは、PCS設計の多様なポートフォリオを実現しています。結論部分では、インフィニオンの製品群と技術的専門知識をご紹介します。
Podcast4 Engineers - 水電解槽をヴァルンとニルスと共に深堀してみましょう
水素エネルギーの重要性が高まるなか、その製造プロセス、とりわけ電気分解について掘り下げます。本エピソードでは、専門家のヴァルン ラグナス (Varun Raghunath) とニルス プルジビラ (Nils Przybilla) が、水素電解とは何か、そしてパワー エレクトロニクスが水素電解をどう実現しているのかについて説明します。
Podcast4 Engineers - 水素の未来をニルスとヴァルンと共に見てみましょう
グレーからグリーン、そしてブルーまで、水素のスペクトルは驚くような色合いになっています。本エピソードでは、技術専門家のニルス プリジビラ (Nils Przybilla) とヴァルン ラグナス (Varun Raghunath) が、昨今なぜ水素がいたるところにあるのか、そして、エネルギーのとらえ方を変える可能性があるグリーン水素について説明します。
Video of photorealistic, digital 20 MW rectifier container in real-time 3D. The video shows a demo of a modular rectifier cabinet and the individual components for efficient electrolysis . Plug and Play for reliability in supply chain.
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用いた電解プロセスを利用することで、カーボンニュートラルな方法で製造されます。パワー半導体は、グリーン水素の製造を実現します。ACおよびDC結合型電解槽アプリケーションに関する洞察を深め、インフィニオンの最高クラスの半導体ソリューションについて理解を深めてください。
ウェビナー
In this training we explore the fundamentals of green hydrogen production and the pivotal role of electrolyzer technologies in this growing sector. You will gain insights into a platform-based design approach for efficient power conversion in hydrogen electrolysis. Delve into the essentials of green hydrogen production to comprehensively understand this transformative industry. Discover the diverse requirements of electrolysis plants, including technology, voltage, current, and plant configuration. Stay tuned to learn more!
