Optimierung Elektrolyse & PtX-Anlagen

Das Zusammenspiel von erneuerbaren Energien, Batteriespeichern, Elektrolyse und Wasserstoffspeichern ist für die kosteneffiziente Bereitstellung von Wasserstoff und dessen Derivate entscheidend. Abhängig vom Wasserstoff-Nachfrageprofil, den verfügbaren erneuerbaren Energien und der Betriebsdynamik der Elektrolyse sowie weiteren Prozessschritten (z.B. PtX-Anlage) sind unterschiedliche Speichertechnologien erforderlich und sinnvoll. Eine Überdimensionierung der erneuerbaren Energien im Vergleich zur Elektrolyse und den Folgeprozessen kann ebenfalls notwendig sein.

Unser in AIMMS implementiertes Optimierungsmodell ermöglicht bereits in der frühen Projektkonzeption die Definition der erforderlichen Technologien und deren Relevanz im Gesamtkonzept sowie die Bestimmung zentraler Leistungsparameter (Leistung, Speicherkapazität).

In der Optimierung werden sowohl Investitions- und Betriebskosten (CAPEX, OPEX) als auch technische Randbedingungen (z.B. minimale Teillast, Wirkungsgrade) berücksichtigt. Weitere Aspekte wie Kostenkurven (z.B. für Stromnetzbezug), Emissionsbudgets, verfügbare EE-Potenziale oder Netzanschlussleistung können ebenfalls in die Optimierung einbezogen werden.

Methodische Merkmale:

  • Lineare Optimierung: Durch den Einsatz linearer Optimierungstechniken gewährleistet unser Modell präzise und effiziente Lösungen.
  • Stündliche Berechnungen: Das Modell führt Berechnungen auf stündlicher Basis durch, um detaillierte Analysen auch hinsichtlich der Betriebsdynamik zu ermöglichen.
  • Breite Technologieauswahl: Eine Vielzahl an verfügbaren Technologieoptionen stellt sicher, dass alle relevanten Komponenten und Systeme berücksichtigt werden.
  • Hohe Anpassungsfähigkeit: Unser Modell ist hochgradig anpassbar und flexibel, sodass es auf spezifische Bedürfnisse und Bedingungen zugeschnitten werden kann.

Vielseitige Randbedingungen können berücksichtigt werden:

  • Minimale Teillast: Berücksichtigt die minimal erforderliche Last, die eine Anlage effizient betreiben kann.
  • Maximale Kapazitäten: Setzt Obergrenzen für die maximale Leistung und Speicherkapazität.
  • Emissionsgrenzen: Integriert Einschränkungen zur Minimierung von Emissionen.
  • Kosten- und Preiskurven: Modelliert detaillierte Kosten- und Preiskurven, um die Wirtschaftlichkeit zu maximieren.

Mit diesem leistungsstarken und flexiblen Optimierungsmodell bieten wir eine umfassende Lösung zur Minimierung von Kosten und Maximierung der Effizienz und Nachhaltigkeit Ihrer Projekte im Bereich erneuerbare Energien, bereits in der Projektkonzeptionierung.

Ansprechpartner

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Jan Zerhusen

  • Senior Project Manager / Consultant

Grafische Darstellung der Methodik

Analyse der Konfiguration von erneuerbaren und PtX-Anlagen

Analyse der Konfiguration von erneuerbaren Energien und PtX-Anlagen, z. B. in der Konzept- und Machbarkeitsphase von Projekten.

Optimierungsmodell zur Minimierung von z.B. Kosten, Emissionen, Speicherkapazitäten, etc.

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Beispiel: H2-Versorgung der Verflüssigungsanlage

Kostenminimierung; die minimale Teillast der Verflüssigungsanlage beträgt 50%.