Introducción a las fuentes de alimentación para sistemas de energía de hidrógeno

 Autor: Centro de Servicio Técnico de MEAN WELL

Traducción: Departamento de Marketing de Electrónica OLFER

Ante el calentamiento global y los fenómenos climáticos extremos, la meta de alcanzar emisiones netas de carbono cero se ha vuelto prioritaria para países de todo el mundo. Entre las alternativas a los combustibles fósiles, la energía del hidrógeno ha generado un interés considerable. Esto se debe principalmente al hidrógeno verde, una forma de energía sin emisiones de carbono que ofrece importantes oportunidades de aplicación en sectores como la energía renovable, la industria y el transporte. Por ello, la energía del hidrógeno se considera una de las soluciones fundamentales para abordar los desafíos energéticos actuales.

En la actualidad, la opción más respetuosa con el medio ambiente es el hidrógeno verde, que utiliza energía renovable para la electrólisis del agua, produciendo hidrógeno con prácticamente cero emisiones de carbono en el proceso. El campo de la energía del hidrógeno se puede dividir en aplicaciones de hidrógeno electrolítico y pilas de combustible. Además, los módulos de pilas electrolíticas suelen ser personalizados y están enfocados en el desarrollo de alta potencia. Cuanto mayor sea la pila, mayor será la tensión requerida. El uso de un mayor número de pilas en paralelo y una mayor área implica que el hidrógeno electrolítico requiere una corriente eléctrica más alta.

El hidrógeno producido por electrólisis se transporta a través de tanques de almacenamiento o tuberías hacia diferentes lugares de la aplicación. Actualmente, su aplicación más utilizada es la de las pilas de combustible, las cuales están compuestas por múltiples placas y membranas. Una vez que se introduce hidrógeno y oxígeno en la celda de combustible, la energía química se convierte en energía eléctrica para su uso. Una característica importante de las pilas de combustible es que el voltaje disminuye a medida que aumenta la corriente de funcionamiento.

Una mayor cantidad de pilas en un conjunto de celdas de combustible implica una mayor potencia de salida. Por lo tanto, al seleccionar las fuentes de alimentación para la electrólisis, se requieren funciones de control de corriente constante y corriente programable. En cuanto a la selección de las fuentes de alimentación para las pilas de combustible, se requiere un amplio rango de tensión de entrada y una alta capacidad de potencia, y el usuario debe tener en cuenta que el voltaje de la pila de combustible aumenta con el uso y el envejecimiento.

La característica distintiva de las fuentes de alimentación de MEAN WELL que distribuye Electrónica OLFER en España y Portugal, es que un solo modelo cuenta con múltiples opciones de tensión de salida, diseñadas para adaptarse a cualquier aplicación del mercado. Los usuarios pueden disfrutar de funciones de tensión de salida programable (PV) y corriente de salida programable (PC) para fuentes de alimentación que se pueden implementar a través de la interfaz de comunicación y voltaje externo.

La Figura 1 muestra cómo se combina el sistema de energía de hidrógeno con las fuentes de alimentación de MEAN WELL. Estas fuentes han implementado productos modulares CA-CC y sistemas de energía 3+N en el campo del hidrógeno electrolítico, con una capacidad máxima de hasta 510kW. Las fuentes de alimentación CC-CC pueden proporcionar hasta 2kW, las fuentes de alimentación bidireccionales CA-CC pueden ofrecer hasta 220kW y los inversores (CC-CA) pueden suministrar hasta 90kW para aplicaciones de pilas de combustible.

En la actualidad, MEAN WELL y Electrónica OLFER pueden proporcionar una mayor cantidad de soluciones de fuentes de alimentación adaptadas a las necesidades de aplicación del cliente en áreas como la electrólisis de hidrógeno, las pilas de combustible y la energía renovable.

Figura 1: Combinación de aplicaciones del sistema de energía de hidrógeno y las fuentes de alimentación MEAN WELL