Modellierung von Elektrolyseanlagen als Untersuchungstool für die Wasserstoffwirtschaft

Abstract

Der vorliegende Artikel befasst sich mit der Relevanz von Modellen und Simulationen von An‐ lagen und Energiesystemen mit dem Fokus auf Elektrolyseanlagen für die Klärung von Frage‐ stellungen in der Wasserstoffwirtschaft. Für die Entwicklung eines eigenen Modells, welches sich vorwiegend auf die dynamischen Verhaltensweisen und vorhandenen Betriebszustände von Elektrolyseuren konzentriert, ist im Voraus eine umfassende Recherche und Analyse be‐ stehender Elektrolysemodelle durchgeführt worden. Das neu entwickelte Modell bildet die wesentlichen dynamischen Eigenschaften und Verhaltensweisen einer Elektrolyseanlage wie das Anfahr‐ oder Abfahrverhalten ab und beinhaltet die vier Betriebszustände Cold Standby, Hot Standby, Betrieb und Störung. Hiermit können Jahressimulationen durchgeführt wer‐ den, um benötigte elektrische Leistung sowie Wasserstofferzeugung, Ab‐ und Nutzwärme‐ leistung zu berechnen. Das Modell ermöglicht Betriebsstrategien, Fahrpläne und Anbindun‐ gen an übergeordnete Steuerungen zu testen und ihren Einfluss auf Effizienz und Stabilität zu bewerten. Mit diesen Ergebnissen liefert die Arbeit eine fundierte Grundlage für die Integra‐ tion von Elektrolyseuren für eine netz‐ und systemdienliche Betriebsweise und unterstützt die Planung und Optimierung zukünftiger Power‐to‐Gas‐Systeme. Datei-Upload durch TIB