Energetische Analyse und Optimierung von dezentralen Mikro-Wasserstofftankstellen mit elektrochemischer Verdichtung
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Die Betankungsinfrastruktur für Brennstoffzellenfahrzeuge ist, besonders in der Hochlaufphase, mit hohen Investitionen bei gleichzeitig geringer Auslastung verbunden. Zugleich gibt es einen deutlichen Überschuss an elektrischer Energie durch die hohe Anzahl an Dach-Photovoltaik-Anlagen auf Gebäuden, der häufig nur ins Netz eingespeist wird. Eine Sektorenkopplung über die Heimbetankung von grünem Wasserstoff, vergleichbar mit dem Laden von batterieelektrischen Fahrzeugen, könnte beide Probleme gemeinsam lösen.In der vorliegenden Arbeit wird ein elektrochemischer Wasserstoffkompressor au...
Die Betankungsinfrastruktur für Brennstoffzellenfahrzeuge ist, besonders in der Hochlaufphase, mit hohen Investitionen bei gleichzeitig geringer Auslastung verbunden. Zugleich gibt es einen deutlichen Überschuss an elektrischer Energie durch die hohe Anzahl an Dach-Photovoltaik-Anlagen auf Gebäuden, der häufig nur ins Netz eingespeist wird. Eine Sektorenkopplung über die Heimbetankung von grünem Wasserstoff, vergleichbar mit dem Laden von batterieelektrischen Fahrzeugen, könnte beide Probleme gemeinsam lösen.In der vorliegenden Arbeit wird ein elektrochemischer Wasserstoffkompressor auf seine Eignung für die Verdichtung bis auf 700 bar theoretisch, experimentell und simulativ untersucht. Anschließend wird ein technisches Konzept für ein Home Fueling System mit elektrochemischer Verdichtung entwickelt und in einer umfangreichen energetischen Analyse für den Anwendungsfall eines Einfamilienhauses untersucht.Es zeigt sich, dass nur unter Verwendung des Überschussstromes einer Dach-Photovoltaik-Anlage genug Wasserstoff für die ganzjährige Betankung eines Fahrzeuges mit durchschnittlicher Jahresfahrleistung produziert werden kann.
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