Analyse der Auslegung von Speichersystemen
Die Wasserstoffgewinnung kann mit Hilfe jeder Art der erneuerbare Energieerzeugung bereitgestellt werden. Sowohl Wind-, Solar- oder Wasserenergie (Wellen-, und Gezeitenkraftwerke) können die fluktuierende, elektrische Leistung in das Netz einspeisen, in Form von Wasserstoff speichern und je nach Bedarf in elektrische und thermische Energie zurück verwandeln. Bei der Wasserstoffproduktion und -speicherung entstehen gewisse Verluste, die ungefähr bei 25-30% liegen. Mit einer weiteren, zukünftigen Verlustreduzierung sollte eine Wirkungsgradverbesserung bei der Elektrolyse nach einigen Prognosen von 85% auf mindestens 90% erreicht werden. Der Einsatz von Wasserstoff in Brennstoffzellen für die Erzeugung von elektrischer und thermischer Energie empfiehlt sich aufgrund der direkten chemischen Umwandlung mit einem höheren Gesamtwirkungsgrad (von ca. 90-95%). Letztendlich liegt der elektrische Wirkungsgrad der Gesamtanlage zwischen 35 und 55 %, was davon abhängig ist, ob eine Kleinanlage für große Haushalte oder eine größere Anlage für die Energieversorgung einer Siedlung/Stadt in Verbindung mit Gas- und Dampfturbinen eingesetzt wird.
Das Konzept ist nicht auf eine spezielle Art der Energieerzeugung zugeschnitten, sondern kann an die spezifischen Energieinfrastrukturen der jeweiligen Region angepasst werden, wobei die vorhandenen EE-Anlagen integriert werden können. Durch die optimale Auslegung von verschiedenen Energieerzeugern, wie z.B. Photovoltaik- und Windenergieanlagen, kann eine relativ gleichmäßige Wasserstoffherstellung sichergestellt werden. Hierbei werden die verschiedenen Erzeugungscharakteristiken in Abhängigkeit von den Jahreszeiten berücksichtigt.