Centrali elettriche: l'idrogeno nella generazione di energia
Come raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione facendo fronte alla crescente domanda di energia
Come fonte di combustibile, l'idrogeno ha un potenziale ineguagliabile: la sua combustione rilascia calore intenso senza emissioni di CO2. Inoltre, l'idrogeno è utilizzato in celle a combustibile che generano elettricità attraverso una reazione chimica pulita il cui sottoprodotto è costituito esclusivamente da vapore acqueo. L'idrogeno rappresenta quindi un punto di svolta per quanto riguarda le soluzioni energetiche sostenibili e pulite, soprattutto se prodotto con energia elettrica da fonti rinnovabili (idrogeno verde). I dispositivi di misura da utilizzare devono però soddisfare requisiti impegnativi.
Fatti principali
160 elettrolizzatori
installati in media ogni anno fino al 2050 per soddisfare la domanda di elettricità per la produzione di idrogeno verde.
L'ecosistema dell'idrogeno
©Endress+Hauser
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Endress+Hauser vi fornisce un'ampia gamma di prodotti, servizi e soluzioni per migliorare affidabilità e sicurezza lungo l'intera catena di valore dell'H₂.
Processo di miscelazione dell'idrogeno per centrali elettriche alimentate a gas.
Processo di preparazione dell'acqua di alimentazione per l'elettrolisi.
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Miscelazione dell'idrogeno per le turbine a gas naturale
Le aziende energetiche che producono, trattano, trasportano e distribuiscono gas naturale stanno lavorando nell'ottica di un futuro in cui l'idrogeno rappresenta una parte significativa del mix energetico. Se si utilizzano fonti di energia rinnovabili per la generazione di energia a basse emissioni, l'idrogeno può costituire un'alternativa o un complemento ai combustibili tradizionali per le turbine a gas. Nei prossimi anni e decenni, il gas naturale sarà miscelato con idrogeno in concentrazioni sempre maggiori.
La nostra expertise nel settore
Con l'aiuto delle soluzioni di misura di processo di Endress+Hauser, la nuova centrale di Long Ridge Energy (LRE) sta dimostrando con successo la possibilità di usare idrogeno pulito per la produzione di energia. La struttura è stata dotata di misuratori di portata Coriolis e di un analizzatore Raman Rxn5 per misurare e validare il tasso di iniezione di H2 e la qualità della miscela. Un feedback affidabile e quasi immediato sull'integrità della miscela di gas contribuisce a prevenire la tracimazione dell'idrogeno, che potrebbe danneggiare il sistema di combustione.
- L'analizzatore Raman Rxn5 fornisce in tempo reale un'analisi affidabile della miscela di combustibili e idrogeno per le turbine a gas, la cui composizione è soggetta a rapida variazione
- I misuratori di portata massica Coriolis sono in grado di eseguire misure multivariabile nei flussi di gas, assicurando un'eccellente accuratezza in termini di massa e volume corretto di idrogeno e gas naturale, comprese approvazioni per uso fiscale riconosciute in tutto il mondo
- Conformità EPA (40 CFR Parte 75) grazie all'uso di misuratori di portata del combustibile affidabili
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Garantire la qualità dell'idrogeno per l'uso nelle celle a combustibile
Per garantire il funzionamento affidabile ed efficiente delle celle a combustibile, l'elevata purezza dell'idrogeno è fondamentale. Di solito questo grado di purezza si ottiene eliminando le impurità a livelli che soddisfino specifici standard, come quelli stabiliti da organizzazioni quali l'Organizzazione Internazionale per la Normazione (International Organization for Standardization - ISO). Produrre e fornire idrogeno di alta qualità è fondamentale per implementare con successo la tecnologia delle celle a combustibile in svariate applicazioni, compreso il trasporto e la produzione stazionaria di energia.
La nostra expertise nel settore
Utilizzando i misuratori di portata Coriolis di Endress+Hauser, potete misurare e controllare in sicurezza la portata dell'idrogeno. Gli analizzatori per l'analisi ottica dei gas rilevano la presenza di impurità quali umidità (H2O) e ossigeno (O2) fino a livelli di parte per milione. La tecnologia di misura senza contatto assicura il funzionamento affidabile ed esente da manutenzione per garantire che l'idrogeno soddisfi gli standard qualitativi.
- Qualità di misura e accuratezza impareggiabile garantite grazie a dati verificati, a prova di misura fiscale
- Il design robusto e affidabile garantisce la facilità di installazione e messa in servizio e una lunga vita utile
- Possibilità di individuare in tempi brevissimi le impurità di processo grazie a tempi di risposta eccellenti
- Maggiore disponibilità grazie alle funzioni di diagnostica, verifica e monitoraggio integrate della Heartbeat Technology
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Idrogeno verde mediante elettrolisi: garantire la qualità dell'acqua
Una delle fasi più importanti per l'elettrolisi è la preparazione dell'acqua fino a un livello di qualità specifico, che varia in base ai diversi tipi di tecnologia dell'elettrolizzatore. I parametri da misurare assolutamente sono i seguenti: livello, portata, pressione, conducibilità e in alcuni casi pH. Poiché l'idrogeno verde favorisce la formazione di incrostazioni, il TOC (carbonio organico totale) può essere un altro parametro da considerare per rilevare tempestivamente anomalie nel trattamento a monte che non verrebbero individuate sulla base di conducibilità o pH.
La nostra expertise nel settore
Lungo le diverse fasi di trattamento, il monitoraggio della qualità dell'acqua è fondamentale per garantire l'affidabilità e l'efficienza del processo. Scoprite la nostra ampia gamma di sensori e analizzatori per monitorare in modo sicuro questi processi.
- Misuratore di portata elettromagnetico Promag W 10: accuratezza elevata, misura opzionale della conducibilità, soluzione 0xDN full-bore (assenza di tratti in ingresso e in uscita, nessun calo di pressione) e monitoraggio semplificato delle prestazioni operative grazie alla Heartbeat Technology
- Misura affidabile della conducibilità in acqua ultra-pura nel caso di elettrolizzatori PEM e in idrossido di potassio o liscivia nel caso dell'elettrolisi alcalina per il monitoraggio ottimale della qualità grazie alla tecnologia Memosens 2.0
- I trasmettitori di pressione Cerabar PMP51B assicurano un'eccellente riproducibilità e stabilità a lungo termine nonché una semplice messa in servizio a distanza
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Massima sicurezza e know-how di esperti
Dato il ruolo fondamentale delle misure ai fini della sicurezza di processo, Endress+Hauser è entrata a far parte del Center for Hydrogen Safety (CHS) per parlare a favore della sicurezza dell'idrogeno e supportare il CHS in modo tutti gli stakeholder possano disporre di competenza, consulenza e informazioni sulla sicurezza.
La nostra expertise nel settore
Che le preoccupazioni riguardino soluzioni per la protezione di aree pericolose, valutazioni SIL o soluzioni di test di verifica funzionale per i sistemi di sicurezza strumentati (Safety Instrumented Systems - SIS) oppure specifici rischi applicativi (ad esempio la permeazione dell'idrogeno), i nostri esperti di settore sono al vostro fianco per esaminare a fondo questi dettagli critici.
- Strumentazione affidabile e accurata per separatori di gas nel processo elettrolitico per la produzione di idrogeno verde
- Garanzia della massima affidabilità e qualità di prodotto secondo le linee guida su sicurezza informatica e SIL per ridurre rischi e tempi di fermo
- Migliore gestione di asset, ciclo di vita e manutenzione: la nostra piattaforma di soluzioni IIoT Netilion vi aiuta a tenere sotto controllo la vostra base installata, la vostra documentazione e la gestione dei dati fornendo informazioni su stato di salute e prestazioni degli strumenti
La nostra offerta
La nostra offerta comprende soluzioni, servizi e dispositivi di misura per la generazione di energia basata sull'idrogeno o potenziata dall'idrogeno: misuratori di portata ai vertici della categoria per ridurre i costi, mantenere la conformità e prolungare la vita utile delle turbine riducendo il rischio del ritorno di fiamma, analisi del liquido per garantire la qualità dell'acqua, trasmettitori di pressione placcati in oro per una maggiore sicurezza, sensori di temperatura per un funzionamento ottimale, misura della purezza per garantire l'efficienza delle celle a combustibile e spettroscopia Raman per l'analisi della composizione del gas.
- Sicurezza e affidabilità della tecnologia e delle soluzioni per l'idrogeno valutate secondo il metodo "proven in use"
- Supportiamo i nostri clienti nel loro percorso verso la trasformazione digitale, considerata un fattore chiave per la fornitura di energia decentralizzata e la transizione energetica
- Vasto portfolio: gli strumenti di misura più adatti da un unico fornitore
- Senza eguali nel fornire misure accurate e affidabili dei parametri di quantità, qualità e composizione del gas
- Maggiori prestazioni di sistema a fronte di costi operativi ridotti: la tecnologia Heartbeat Technology di Endress+Hauser è una soluzione completa di provata efficacia per le attività di monitoraggio, verifica e diagnostica