Desafío : la electrólisis del agua muestra un alto potencial para producir hidrógeno con una huella de carbono muy bajo. También electrolizadores pueden proporcionar servicios tales como gestión de la respuesta a la evolución de la carga redes eléctricas.
Los sistemas actuales están diseñados para una alta eficiencia en su punto de funcionamiento de diseño, normalmente a cerca de 100% de carga, y para funcionar continuamente. Se espera proporcionar servicios energéticos a requerir de arranque y parada y el funcionamiento dinámico y alta eficiencia en gran parte de la curva de carga. Si bien una serie de estrategias operativas electrolizador puede ser utilizado para ayudar a la oferta y la demanda de equilibrio, la industria manufacturera electrolizador es aún bastante incierto en cuanto a cuál de los requisitos en última instancia, proporcionar ingresos financieros en un mercado de energía en el futuro.
Por otra parte, con el fin de competir con el metano de vapor central de la reforma como fuente de hidrógeno, electrolizadores debe tanto se benefician de precios muy bajos de electricidad como resultado de una mayor volatilidad, pero aún más importante, para reducir el costo de capital de una fracción de las cifras actuales, a saber - 30% en 2020 El diseño adecuado de los sistemas de próxima electrolizador, que estará disponible en el mercado a más tardar en 2020, debe centrarse en el desarrollo, tanto en el diseño de la pila, así como en el equilibrio de los componentes de la planta y la ingeniería de sistemas.
Ámbito : Las propuestas deben considerarse los siguientes desarrollos:
• Identificación de las especificaciones de desempeño requeridas para proporcionar servicios de red en un sentido amplio, como fuentes potenciales de ingresos para un operador electrolizador. Evaluación basada en hechos de especificaciones, apoyada por evidencias experimentales (es decir, de las instalaciones existentes, en especial de interacción con la red y fuentes de electricidad renovables), es de gran valor
• Sistema y componente de optimización para la operación de carga parcial
• Sistema y optimización de componentes para un funcionamiento altamente dinámico (las tasas de aumento de temperatura, caliente el arranque, el arranque en frío, el comportamiento de espera)
• Sistema de control diseñado para mejorar la interacción con la red y las fuentes renovables
• La ingeniería de sistemas y mejoras en el proceso de fabricación para la disminución de los costos, lo que contribuye a la simplificación del sistema, la reducción de costes, la reducción al mínimo el uso de material o que ponen en marcha un camino hacia la fabricación de volumen
• Caracterizar y mejorar la comprensión de los mecanismos de degradación y de degradación, en particular bajo la operación dinámica
• Evaluación de la operación en condiciones no nominales (a mayor densidad de corriente) con respecto a los ingresos por costos y adicionales CAPEX y OPEX (a través de servicios de balance de la red, los honorarios que ponga a disposición una capacidad de potencia a un exceso de consumo de electricidad renovable a petición del operador de la red ). La optimización económica se identificará, en función de las zonas geográficas, los reglamentos locales y los aranceles
Mejoras individuales en la tecnología deben tener como objetivo un aumento TRL de por lo menos 4 (tecnología validada en laboratorio) de mínimo 5 (tecnología validada en el entorno relevante). Entorno real debe entenderse como directamente escalable para electrolizadores multi-MW.
Impacto esperado : Identificación de mejoras incrementales de diseño abordar KPIs centrales en 2020, como por el estudio sobre "Desarrollo de la electrólisis del agua en la Unión Europea", así como la adopción de enfoques innovadores en la red y la interacción de electricidad renovable para electrolizadores, debería ser factores clave en proyectos liderados por los fabricantes de electrolizador y tecnólogos. Los proyectos deben tratar de demostrar en los entornos pertinentes, incluida la dinámica de la red fluctuantes, la investigación aplicada incrementales ya verificado a escala de laboratorio, en los ciclos de investigación e innovación aplicadas cortos allanando el camino para los siguientes proyectos para proyectos de creación de prototipos e incluso de demostración a escala real.
Las actividades contribuirán a un logro más rápido hacia 2020 KPIs centrales, disminuyendo el consumo de energía eléctrica a 52 kWh / kg H2 para electrolizadores alcalinos y 48 kWh / kg H2 para electrolizadores PEM, y el costo de capital de 630 euros / kW para los electrolizadores alcalinos y 1.000 euros / kW para electrolizadores PEM), al tiempo que permite electrolizadores a una operación totalmente integrada con fuentes renovables y servicios de gestión de red.
Resultado de los proyectos debe derivar en componentes, subsistemas, sistemas y servicios que pueden ser probados en plena escala y entorno operacional como un siguiente paso.
Los proyectos deben basarse en el conocimiento y la experiencia de proyectos FCH-JU financiados anteriormente pertinentes.
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