Electrólisis del hidrógeno

Los semiconductores de potencia de Infineon están diseñados para satisfacer la creciente demanda de productos eficientes energéticamente y respetuosos con el medio ambiente, por lo que abarcan todo el espectro de prestaciones para diversas topologías de conversión de potencia acopladas en CA y CC desde kW hasta >MW de escala en la producción de hidrógeno verde. 

La electrólisis produce hidrógeno utilizando electricidad para dividir el agua en sus componentes de hidrógeno y oxígeno. El proceso requiere altos niveles de corriente continua (CC) suministrada por sistemas de conversión de potencia. El diseño de este convertidor afecta significativamente a la eficiencia global, la fiabilidad y el costo de la planta verde de hidrógeno.

Los semiconductores de potencia de Infineon con topologías de conversión de potencia acopladas de CA y CC se utilizan en grandes plantas de hidrógeno. Las entradas de CA procedentes de la red o de fuentes de electricidad generadas por el viento deben convertirse en CC para el electrolizador. Las entradas de CC de los sistemas fotovoltaicos o de almacenamiento de energía también deben convertirse a los niveles de voltaje adecuados. Dentro de un plan de electrólisis se pueden encontrar diversas topologías de conversión de energía, entre las que se incluyen:

Rectificadores AFE:

Los rectificadores front-end activos son convertidores basados en transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) que pueden funcionar con factores de potencia unitarios y tienen bajos niveles de distorsión armónica total (menos del 5 %). Para sistemas de hasta 250 kW, los módulos Easy y 62 mm son económicamente adecuados para las salidas del sistema. Para aquellos por encima de 250 kW, EconoDUAL™ 3, XHP™, PrimePACK™, y los módulos IHM son una opción óptima.

Tiristores y diodos:

Los convertidores multipulso basados en tiristores, normalmente topologías de 12 o 24 pulsos, son populares para la conversión de alimentación de CA a CC por su robustez, altos niveles de eficiencia y alta densidad de corriente. Los rectificadores tiristores son especialmente útiles en aplicaciones de alta potencia (superior a 1 MW). La alta potencia del sistema (superior a 50 MW) puede conseguirse eficazmente mediante la interacción de varios interruptores de alta potencia.

Elevador reductor/DAB:

Los choppers de tipo reductor y un puente de doble actividad se utilizan a menudo como etapa posterior de rectificadores de tiristores o diodos con factores de potencia más elevados en un amplio rango de convertidores operativos.

Recursos

• Seminario web:
• Hidrógeno verde: electrólisis eficiente mediante soluciones integrales de conversión de energía.
• Presentación:
• Hidrógeno verde: electrólisis eficiente mediante soluciones integrales de conversión de energía.
• Video explicativo de tecnología:
• Semiconductores de potencia para hidrógeno verde: soluciones de Infineon para la electrólisis de hidrógeno
• Episodios del podcast:
• Inmersión profunda en el hidrógeno con Varun Raghunath y Nils Przybilla
• Hidrógeno en el horizonte con Nils Przybilla y Varun Raghunath