从生产及储存
到可再生能源的使用
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生产——可再生能源
1. 可再生能源生产
氢生产是可再生能源使用的基础，无论是直接使用还是转化使用。但是如何实现？
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生产——电解
2. 生产——电解
电解是一种用电将水分解为氢气和氧气的成熟方法。由此产生的环保氢气可以在未来覆盖由化石燃料供应的地区。
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转化使用
3. 转化使用
在power-to-X转化过程中，例如在氨和甲醇生产或燃料转化中，氢是决定性的原料。
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运输
4. 运输
在德国，现有的天然气管网可以用来运输氢气，而无需进行重大改造。
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最终用途——钢铁工业
5. 钢铁工业中的最终用途
为了降低钢生产过程中的排放程度，可以通过高温电解提供与还原过程相关的氢和一氧化碳的化合物。
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最终用途——化学工业/炼油厂
6. 在化工/炼油厂中的最终用途
化工和炼油技术依赖于大量氢气的最终使用。采用Power-to-X（PTX）方法来满足这些要求。
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最终用途——交通领域
7. 在交通领域的最终用途
氢是航空用合成煤油、船舶推进用氨或甲醇、重型和铁路运输用燃料电池以及私人运输用电池电动汽车的基础。
我们的环保氢产品和解决方案
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数据采集/分析
数据采集/分析
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网络组件
网络组件
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远程I/O
远程I/O
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可再生能源生产
可再生能源生产
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控制柜组件和解决方案
控制柜组件和解决方案
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模块化自动化
模块化自动化
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1. 生产——可再生能源
绿色氢气将在实现脱碳目标方面发挥关键作用，并将在长期内取代化石燃料。目前，重点是氢的实际利用，例如用于合成燃料的生产或氨和甲醇的生产。
绿色氢气是通过电解可再生能源生产的。由于其存储能力，发电和消费可以相互分离。例如，来自光伏系统的太阳能在夏季过剩，可以储存起来用于冬季和低日照时段，以后根据需要使用。这种储存技术在远程控制技术领域也有巨大潜力，主要是利用德国作为储存地点，而不必像目前那样不得不依赖于国外的过剩能源销售。
对于电网连接点（GCP）处的发电厂（PGP）的电网兼容馈入管理，我们建议使用我们的PGP控制器和万可发电厂控制系统。我们强大的RTU解决方案采用IEC 61850、IEC 60870、DNP3或Modbus®远动控制协议，可优化您的远动控制技术。
2. 生产——电解
电解是一种用电将水（H2O）分解为氢气（H2）和氧气（O2）的成熟方法。碱性电解（AEL）、质子交换膜电解（PEM）和高温电解（HTE）是最熟知的电解方法。未来，通过电解可再生能源产生的绿色氢气，是一种无色透明的气体，应该会覆盖许多仍然由化石燃料供应的领域，从而对我们社会的脱碳做出决定性贡献。为了实现可持续氢经济的长期转型，既需要较小的、分散式电解系统，也需要效率特别高的兆瓦级集中式电解器。
3. 转化使用
氢被广泛用作power-to-X转换的主要原料，特别是在化学工业和炼油技术中。除了其他用途，它还用于氨和甲醇生产。
氨和甲醇生产
氨是通过所谓的氨合成生产的。使用氨作为能源载体的明显优势在于其运输和储存能力高。因此，未来有可能使用氨实现power-to-X，例如，作为发动机和发电厂运营的燃料。甲醇是一种产量大的有机化学品，也可以用作基础化学品或能源载体。与合成氨一样，合成甲醇也需要氢气和二氧化碳。
合成燃料，即所谓的电子燃料，未来可用于驱动二氧化碳中性内燃机。生产合成燃料的起始原料是氢气。这是通过电解将氢气（H2）从水中分离出来而获得的。为了将氢气制成液体燃料，随后添加二氧化碳（CO₂），其来源于工业或沼气工厂的废物。在该过程中形成的混合物通过特定的化学工艺具有汽油、煤油或柴油的特性，使其适用于汽油和柴油发动机或飞机推进。此外，氨中的氢可以被回收并进一步利用。
转化使用——电子燃料，合成燃料
传统燃料是由石油、天然气或煤生产的，而替代燃料或推进剂是由“生物”或“合成”材料生产的。生物燃料是由植物、植物残渣或液态粪便制成的。相比之下，二氧化碳中性的合成燃料是通过复杂的化学过程生产的，通常不使用化石原料。生产合成燃料的起始原料是氢气。为了将氢气制成液体燃料，需添加二氧化碳（CO₂），其来源于工业或沼气工厂的废物。这些过程产生了合成汽油、煤油或柴油，适用于传统的内燃机。
4. 运输
气态氢气可以通过压力容器运输，液态氢气可以通过特殊储罐运输，不需要巨大的费用。在德国，现有的天然气管网甚至可以用于运输、储存和供应。这种形式比建造全新系统的成本要低得多。使用电解器，太阳能或风力涡轮机产生的多余能量可以储存为氢气，以供更长时间使用。为了对电流波动作出快速和单独的反应，若在使用燃料电池技术或与燃气发电厂结合使用时发生高峰负荷，可以将氢气暂时转化为电流。
为了进一步减少二氧化碳排放，在技术上可以用氢气取代工业中的天然气能源载体，而无需进行大量的改造，或者暂时与天然气混合。
对于合成生产的衍生物（如燃料）或基本化学物质（如氨或甲醇），情况也类似。现有的基础设施和程序也可以在此使用。
5. 最终用途——钢铁工业
钢铁工业目前约占温室气体排放总量的5%。基于现有高炉途径的传统钢铁生产会产生大量二氧化碳。为了降低排放程度，可以通过高温电解提供与还原过程相关的氢和一氧化碳的化合物。最简单的工艺耦合是将氢气添加到天然气中。使用绿色氢气可以显著减少二氧化碳排放。
6. 最终用途——化学工业/炼油厂
氢气作为一种原料在化学工业和炼油技术中发挥着重要作用。然而，需要大量的氢气才能使陆路、海上和空中交通在技术上实现二氧化碳中和。所谓的Power-to-X（PTX）工艺被用来满足这一需求，例如，将多余的电力转化为氢气，然后将其转化为燃料。来自大气或工业过程和生物质的绿色氢气和二氧化碳，可用于生产合成燃料。总的说来，不是将电能转化为其他形式的能源，而是直接使用，效率更高。然而，由于可再生能源不能保证持续稳定的发电，与存储技术相结合的Power-to-X工艺可以成为未来能源转型的重要组成部分。
7. 最终用途——交通领域
借助Power-to-X技术和工艺，可再生能源可以长期储存，并以环保的方式使用，无论电力生产商位于何处。"绿色"氢气及其衍生物成为零排放能源：主要用于航空合成煤油、氨或甲醇。
因此，氢正在成为船舶推进的可持续替代品，作为重型和铁路运输的燃料电池，以及用于个人交通的电池电动汽车——特别是在电池电动系统已经达到极限的情况下。