氢气被视为能源转型的关键。在瑞士阿旺什 GRZ 技术公司，这个曾经的愿景早已成为现实。
这家源自瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的衍生公司，在穆尔滕湖附近开发并制造模块化系统，通过西格玛泰克的控制技术，实现可再生能源的安全存储与随时定向供应。
在阿旺什工业区，距离高速公路不到三分钟车程的地方，GRZ 正在探索未来的能源存储技术。乍看之下，这项技术毫不起眼：一个装载着金属管道、电子设备和传感器的集装箱。但在其内部，可再生能源被安全存储在金属氢化物电池组中，随时准备在需要时反向供电。
由于金属氢化物直接影响氢气的存储能力，GRZ 的大部分研发精力都投入到对它们的研究中。这家衍生公司在材料实验室中已测试了多种合金，以深入理解其热力学过程。
“氢气安全、可持续且应用灵活，”Bernd Maus 解释道，并补充说：“我们的金属氢化物储能装置可逆地吸收氢气，并可随时释放。”
具体如何运作？这位电气工程负责人对此守口如瓶——毕竟这是未来可持续能源存储的核心技术。
他仅透露：“金属氢化物储能材料在激活时会分解为更精细的结构，从而能够吸收大量氢气。”
多种合金经测试适用于氢气存储
挑战在于：每个应用场景都对温度、压力或循环寿命等提出了特殊要求。这些众多的影响因素，正是 GRZ 已对多种合金进行氢气存储适用性测试的原因。在此过程中开发的产品线之一是 Dash-M 系列，这是一种模块化储能系统，可从家庭应用扩展至工业大用户。
GRZ 的 Dash-C 系列更进一步，将储能、控制、冷却和外围设备集成在一个集装箱中，可安全存储 675 公斤氢气。为直观说明这种能量密度：它相当于 67 辆林德集团等制造商用于运输氢气的罐式卡车的装载量。
从颗粒到高压压缩机
根据应用需求，氢气需快速或可控释放，例如在无阳光照射时反向供电。GRZ 的 Dash-Power 系统中，这项任务由燃料电池、电池、逆变器和控制系统共同完成。存储的能量可定向回馈电网或用于离网场景，这在光伏产量较低的冬季尤为关键。
“我们的储能系统完全是被动式的，”Bernd Maus 说。因此，氢气的解吸（即释放）需要热量。这种设计使系统安全、可靠且可扩展。另一个不可忽视的重点：与电池方案相比，该衍生公司的技术无需稀土元素。
但用户选择这种方案不仅出于这一原因。尤其在工业领域，许多客户重视能够存储自身生产的氢气并按需使用的能力，这降低了对拖车外部供应的依赖并节省成本。
安全性仍是核心议题。“只要理解并遵守基本原理，氢气并不比其他能源载体更危险，”Bernd Maus 保证。例如，GRZ 采用永久密封连接，尽可能避免防爆区域。
为确保所有组件可靠通信，GRZ 采用了西格玛泰克的控制技术。除了控制组件的灵活性和紧凑设计外，这家来自萨尔茨堡的自动化专家的短交货周期也是选择因素。
Bernd Maus 表示：“我们的集装箱空间有限，西格玛泰克的方案正好匹配。” 应用包括 CPU 模块、接口卡、数字 I/O 以及用于燃料电池、电池和传感器的通信接口。
模块化的 S-DIAS 自动化系统以高密度集成、实时性和全总线通信著称。模块的紧凑设计使其即使在空间极受限制的情况下也能集成，非常适合 GRZ 的集装箱解决方案。使用的远程访问路由器（RAR）通过集成 VPN 技术，实现对设备的安全、快速远程访问 —— 无需 IT 部署，即插即用。
应用产品
自动化专家西格玛泰克为 EPFL 衍生公司 GRZ 技术的 DASH 系统提供核心控制组件：CPU、数字 I/O 模块、接口卡和通信接口。使用的远程访问路由器（RAR）通过集成 VPN 技术，实现对设备的安全、快速远程访问——无需 IT 部署，即插即用。
当功率遇见精度
在 GRZ，控制系统不仅连接所有硬件组件，还精确控制能量流。这至关重要，因为任何错误或延迟都可能危及系统的能源效率和安全性。
在 Dash-Power 系统中，西格玛泰克控制器与约 170 至 180 个 I/O 点通信，调节温度、监控压力、控制阀门，并处理燃料电池和电池系统的反馈。尽管无需实时循环（循环时间在 100 至 500 毫秒之间），但 GRZ 乐于利用这种额外性能。
选择西格玛泰克的原因不止于此。“良好的直接支持是另一个因素，”Bernd Maus 说。
尤其在开发和集成阶段，他庆幸支持快速、专业且以解决问题为导向——这并非他合作过的所有供应商都具备的。“紧急情况下，一个电话往往当天就能得到解决方案，”Bernd Maus 特别称赞道。
对他而言，这是不可忽视的一点：“我们此前使用基于 Linux 的工业流程和 Java，但这并非长期解决方案。” 尽管作为有其他控制背景的技术人员，引入西格玛泰克的 Lasal 工具起初并不习惯，但西格玛泰克瑞士公司的培训帮助他快速理解了 Lasal 的系统逻辑。
该工程工具基于面向对象编程（OOP），支持项目的清晰模块化结构。通过全 OOP 方法，温度控制或阀门驱动等功能可作为类映射和复用，节省开发时间，提高可维护性并减少错误源。Lasal 还支持可视化、诊断和仿真的无缝集成，图形化的程序设计支持直观的工程实现。IEC-61131 兼容语言、图形化对象建模和诊断功能的结合，在开发和运行阶段均确保了高效率。
这种方法尤其有助于现有系统的持续开发，解决方案可模块化扩展 —— 无论是增加存储容量、输出功率还是满足其他需求。Bernd Maus 甚至认为，该技术在未来应用中（如用于生产高压氢气的热压缩机）也具有潜力。
（图片：西格玛泰克）
一个集装箱，无限可能
Dash 系统的应用领域从工业大用户、配备光伏系统的建筑延伸至无电网连接的偏远地区。例如，一家不锈钢管制造商利用该解决方案进行尖峰负荷管理。但这一切背后的核心驱动力仍是 GRZ 的愿景。“氢气能助力能源转型成为现实，”Bernd Maus 说，并补充道：“如今的挑战已不再是技术，而是实施的决心。”
【信息来源：technik-und-wissen.ch】