Usinas de energia: hidrogênio na geração de energia
Como atingir as metas de descarbonização em linha com a crescente demanda por energia
O potencial do hidrogênio como fonte de combustível é inigualável: Sua combustão libera calor intenso sem emissões de CO2. Além disso, o hidrogênio é usado em células de combustível que geram eletricidade através de uma reação química limpa, emitindo apenas vapor de água como subproduto. Isso torna o hidrogênio revolucionário para soluções de energia limpa e sustentável, especialmente se for produzido com eletricidade de fontes renováveis (hidrogênio verde). No entanto, os requisitos para os medidores a serem usados são desafiadores.
Principais fatos
160 GW of electrolyzers
installed annually on average up to 2050 to meet the electricity demand for green hydrogen production
O ecossistema do hidrogênio
©Endress+Hauser
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A Endress+Hauser oferece a você uma ampla variedade de produtos, serviços e soluções para aumentar a confiabilidade e a segurança de toda a cadeia de valor do H₂.
Processo de mistura de hidrogênio para usinas elétricas a gás.
Processo de preparação de água de alimentação para eletrólise.
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Mistura de hidrogênio para turbinas alimentadas por gás natural
As empresas de energia que produzem, processam, transportam e distribuem gás natural estão agora trabalhando rumo a um futuro com o hidrogênio como uma parte significativa da matriz energética. Ao usar fontes de energia renováveis para a geração de energia de baixa emissão, o hidrogênio pode ser uma alternativa ou um complemento aos combustíveis convencionais para turbinas a gás. Nos próximos anos e décadas, o gás natural será misturado com hidrogênio em concentrações cada vez maiores.
Nosso conhecimento em campo
Com a ajuda de soluções de medição de processo da Endress+Hauser, uma nova usina elétrica da Long Ridge Energy (LRE) é uma demonstração de sucesso da viabilidade do hidrogênio limpo na geração de energia. As instalações foram equipadas com medidores de vazão Coriolis e um analisador Raman Rxn5 para medir e validar a taxa de injeção de H2 e a qualidade da mistura. O feedback confiável e praticamente instantâneo sobre a integridade da mistura de gases ajuda a evitar o excesso de hidrogênio, que poderia danificar o sistema de combustão.
- O analisador Raman Rxn5 oferece análise de composição confiável e em tempo real dos combustíveis misturados com hidrogênio de turbinas a gás, que variam com rapidez
- Os medidores de vazão mássica Coriolis são capazes de realizar medições multivariáveis em fluxos de gás, proporcionando excelente precisão de massa e volume corrigido de hidrogênio e gás natural, incluindo aprovações de transferência de custódia aceitas em todo o mundo
- Conformidade EPA (40 CFR Parte 75) usando medidores de vazão de combustível confiáveis
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Garantia da qualidade do hidrogênio para uso em células de combustível
Para garantir a operação confiável e eficiente das células de combustível, o hidrogênio de alta pureza é fundamental. Normalmente, isso envolve a remoção de impurezas para níveis que atendam a padrões específicos, como os definidos por organizações como a Organização Internacional de Normalização (ISO). A produção e fornecimento de hidrogênio de alta qualidade são essenciais para a implementação bem-sucedida da tecnologia de células de combustível em diversas aplicações, incluindo transporte e geração de energia estacionária.
Nosso conhecimento em campo
Ao usar os medidores de vazão Coriolis da Endress+Hauser, você mede e controla com segurança a vazão de hidrogênio. Os analisadores de gás de análise óptica detectam a presença de impurezas, como umidade (H2O) e oxigênio (O2) até níveis de partes por milhão. A tecnologia de medição sem contato proporciona uma operação confiável e sem a necessidade de manutenção, para garantir que o hidrogênio atenda às normas de qualidade.
- Qualidade garantida da medição e precisão inigualável com dados verificados e à prova de transferência de custódia
- O design robusto e confiável garante fácil instalação, comissionamento e longa vida útil
- As impurezas do processo podem ser identificadas muito rapidamente graças aos excelentes tempos de resposta
- Disponibilidade aprimorada graças ao diagnóstico, verificação e monitoramento integrados com a Heartbeat Technology
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Hidrogênio verde via eletrólise: garantindo a qualidade da água
Uma das etapas mais importantes da eletrólise é a preparação da água conforme uma determinada especificação de qualidade, que varia de acordo com os diferentes tipos de tecnologia de eletrolisador. É essencial medir os seguintes parâmetros: nível, vazão, pressão, condutividade e, em alguns casos, pH. À medida que as instalações de hidrogênio verde aumentam de escala, o TOC pode ser outro parâmetro para detectar rapidamente falhas no tratamento a montante que não seriam detectadas pela condutividade ou pelo pH.
Nosso conhecimento em campo
Ao longo das diferentes etapas de tratamento, o monitoramento da qualidade da água é crucial para garantir a confiabilidade e a eficiência do processo. Conheça nossa ampla variedade de sensores e analisadores para monitorar esses processos com segurança.
- Medidor de vazão eletromagnético Promag W 10: alta precisão, medição opcional de condutividade, recurso 0xDN com passagem plena (sem necessidade de trechos retos a montante e a jusante, sem queda de pressão) e monitoramento simplificado do desempenho operacional com a Heartbeat Technology
- Medição confiável da condutividade em água ultrapura para eletrolisadores PEM e em hidróxido de potássio ou soda cáustica para eletrólise alcalina para um monitoramento de qualidade ideal graças à tecnologiaMemosens 2.0
- Os transmissores de pressãoCerabar PMP51B oferecem excelente reprodutibilidade e estabilidade de longo prazo, além de um comissionamento fácil e remoto
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Máxima segurança e conhecimento especializado
Dado o papel fundamental da medição na segurança do processo, a Endress+Hauser juntou-se ao Center for Hydrogen Safety (CHS) para oferecer sua voz para avançar na promoção da segurança do hidrogênio e ajudar o CHS a garantir que informações de segurança, orientações e conhecimento estejam disponíveis para todos os stakeholders.
Nosso conhecimento em campo
Estejam as preocupações relacionadas a conceitos de proteção de áreas classificadas, classificações SIL, conceitos de teste funcional para sistemas instrumentados de segurança (SIS) ou risco específicos de aplicação (como permeação de hidrogênio), nossos especialistas da indústria estão à sua disposição para trabalhar com esses detalhes críticos.
- Instrumentação confiável e precisa para separadores de gás no processo de eletrólise para produção de hidrogênio verde
- Garantia da mais alta qualidade e confiabilidade do produto, seguindo as diretrizes SIL e de segurança cibernética para reduzir o risco e o tempo de inatividade
- Melhor gestão da manutenção, do ciclo de vida e de ativos: Nossa plataforma de solução de IIoT Netilion ajuda você a monitorar sua base instalada, documentação e gestão de dados, fornecendo informações sobre o desempenho e o estado de saúde dos instrumentos
Nossa oferta
Nossa oferta inclui equipamentos, serviços e soluções de medição altamente confiáveis para a geração de energia baseada em hidrogênio ou aprimorada com hidrogênio: os melhores medidores de vazão da categoria para reduzir custos, manter a conformidade e prolongar a vida útil da turbina, reduzindo o risco de flashback; análise de líquidos para garantir a qualidade da água; transmissores de pressão banhados a ouro para maior segurança; sensores de temperatura para otimizar a operação; medição de pureza para garantir a eficiência da célula de combustível; e espectroscopia Raman para análise da composição do gás.
- Tecnologias e soluções comprovadas em uso para hidrogênio, garantindo segurança e confiabilidade
- Apoiamos nossos clientes em sua jornada pela transformação digital como um facilitador essencial para o fornecimento descentralizado de energia e a transição energética
- Amplo portfólio: equipamentos de medição perfeitamente adequados de um único fornecedor
- Incomparável no fornecimento de medições precisas e confiáveis de qualidade, quantidade e composição
- Aumente o desempenho do sistema e reduza os custos operacionais: A Heartbeat Technology da Endress+Hauser é um conceito comprovado e abrangente de diagnóstico, verificação e monitoramento