Ένας νόμος εξισορρόπησης υδρογόνου στην υπεράκτια ενέργεια

Το έργο Sealhyfe έχει αποδείξει ότι οι προκλήσεις μπορούν να ξεπεραστούν στη θάλασσα. Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά του Lhyfe

Η διακοπή της υπεράκτιας αιολικής ενέργειας είναι ταυτόχρονα πρόκληση και ευκαιρία για την πράσινη παραγωγή υδρογόνου.

Θα υπάρξει μια νέα γενιά πλατφορμών που θα καταλαμβάνουν χώρο σε υπεράκτια αιολικά πάρκα, καθώς η παραγωγή υδρογόνου χρησιμοποιείται για να βοηθήσει στην εξισορρόπηση της προσφοράς και της ζήτησης ενέργειας. Το πράσινο υδρογόνο θα μπορούσε να παραχθεί σε αιολικά πάρκα εκτός δικτύου, αλλά, εάν συνδεθεί στο δίκτυο, μπορεί επίσης να παραχθεί σε ώρες αιχμής με λειτουργία ηλεκτρολύτη και στη συνέχεια να αποθηκευτεί για αργότερα.

«Εδώ, υπάρχει σημαντικός ρόλος για το πράσινο υδρογόνο που μπορεί να λειτουργήσει σε διαφορετική κλίμακα από τις μπαταρίες για να εξισορροπήσει τις διακυμάνσεις της προσφοράς και της ζήτησης για παραγωγή ανανεώσιμης ενέργειας», λέει η Synne Myhre Jensen , Σύμβουλος Δημοσίων Υποθέσεων στο Νορβηγικό υδρογόνο. εταιρεία Hystar . Ως μέρος του έργου HyPilot, ο συνεργάτης Equinor σχεδιάζει να επιδείξει τον υψηλής απόδοσης ηλεκτρολύτη PEM της Hystar για παραγωγή υδρογόνου, προσαρμοσμένο στη μεταβλητή απόδοση που συναντάται συνήθως σε υπεράκτιες εφαρμογές αιολικής ενέργειας.

Το πράσινο υδρογόνο θα μπορούσε να παραχθεί σε αιολικά πάρκα εκτός δικτύου, αλλά μπορεί επίσης να παραχθεί σε ώρες αιχμής με λειτουργία ηλεκτρολύτη και στη συνέχεια να αποθηκευτεί για αργότερα σε περιπτώσεις όπου το αιολικό πάρκο είναι συνδεδεμένο με το δίκτυο.
Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά του SwitchH2

Οι ηλεκτρολύτες PEM μπορούν να ανεβαίνουν και να κατεβαίνουν γρήγορα για να αντιμετωπίσουν τις διακυμάνσεις της ισχύος, αν και η συχνή εκκίνηση και διακοπή μπορεί να οδηγήσει σε υποβάθμιση των εξαρτημάτων, αλλά το έργο Sealhyfe έχει ήδη αποδείξει ότι οι προκλήσεις μπορούν να ξεπεραστούν - στη θάλασσα. Η Lhyfe διεξήγαγε μια δοκιμή 14 μηνών ενός ηλεκτρολύτη PEM 1 MW από την Plug που επιβεβαίωσε την ικανότητα του συστήματος να διαχειρίζεται τη μεταβλητότητα της εμπειρίας ισχύος, συμπεριλαμβανομένης της μέγιστης παραγωγικής ικανότητας. Η απόδοση που επιτεύχθηκε ήταν τόσο υψηλή όσο και στην ξηρά. Η Lhyfe στοχεύει να έχει ένα σύστημα 10 MW σε λειτουργία από το 2026.
Σε ένα άλλο έργο, οι SwitchH2 και BW Offshore, μαζί με τους εταίρους Strohm, MARIN και TU Delft, αναπτύσσουν μια υπεράκτια πράσινη αμμωνία FPSO ικανή να παράγει 790 τόνους πράσινης αμμωνίας την ημέρα στο απόγειό της χρησιμοποιώντας μια μονάδα ηλεκτρολύτη 300 MW.

Το FPSO θα χρησιμοποιεί την αιολική και την κυματική ενέργεια, που μετατρέπεται σε DC επί του σκάφους, για να τροφοδοτεί ηλεκτρολύτες PEM.

«Το σύστημα παραγωγής και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας του πλοίου είναι σε θέση να παράγει την ισχύ που απαιτείται για να διατηρούνται οι ηλεκτρολύτες σε λειτουργία ανά πάσα στιγμή, επειδή μπορούμε να προσθέσουμε ενέργεια από το σύστημα παραγωγής ενέργειας του πλοίου εκτός από την ανανεώσιμη ενέργεια», λέει ο Bob Rietveldt, Διεθνής Διευθυντής στο SwitH2 . «Με αυτόν τον τρόπο αποφεύγουμε κάθε διακοπή λειτουργίας του εργοστασίου και είμαστε πάντα σε θέση να παράγουμε τα απαραίτητα φορτία που απαιτούνται για να συνεχίσουμε να λειτουργεί, ακόμη και τις μέρες που δεν υπάρχει άνεμος».

Λέει ότι είναι λογικό και πιο οικονομικό να υπάρχει μια κεντρική πλατφόρμα για τους ηλεκτρολύτες. «Στην περίπτωση της αποκεντρωμένης εγκατάστασης σε μεμονωμένες ανεμογεννήτριες, αυτό θα σήμαινε ότι υπάρχουν φορές που δεν μπορεί να παράγει καθόλου εάν δεν μπορείτε να αποθηκεύσετε την ισχύ και θα ήταν δύσκολο να ξεκινήσετε ξανά και πιθανότατα να απαιτείται αποθήκευση υδρογόνου ή ισχύς μπαταρίας σε η τουρμπίνα για να ξεπεράσει την κατάσταση, καθιστώντας την έτσι πολύ δαπανηρή. Οι κεντρικοί ηλεκτρολύτες θα παραμείνουν πάντα σε λειτουργία, καθώς μπορούμε να παρέχουμε πρόσθετη ισχύ από το σύστημα του πλοίου όταν χρειαστεί».

Το SwitH2 πιστεύει ότι είναι λογικό και πιο οικονομικό να υπάρχει μια κεντρική πλατφόρμα για τους ηλεκτρολύτες.
Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά του Swith2

Ο ηλιακός εκτός από τον υπεράκτιο άνεμο έχει πολύ νόημα, λέει. «Ο συνδυασμός ανέμου, κυμάτων και ηλιακής ενέργειας είναι πιο σταθερός, αλλά και πάλι μπορεί να υπάρχουν μέρες όπου απαιτείται εφεδρική ισχύς. Η αποθήκευση ενέργειας με τη μορφή παραγόμενης υγρής αμμωνίας στο FPSO μας είναι ο ευκολότερος και πιο οικονομικός τρόπος για να γίνει αυτό και είναι εύκολο να αποθηκευτεί μέσα στο FPSO. Η αποθήκευση υδρογόνου ή η αποθήκευση μπαταριών είναι πιο δύσκολες και όχι η πιο βέλτιστη λύση».

Η τεχνολογία ηλεκτρολύτη με μεμβράνη ανταλλαγής ανιόντων (AEM) , μια εξέλιξη του PEM που χρησιμοποιεί μη κρίσιμες πρώτες ύλες, θα μπορούσε επίσης να προσφέρει μια επεκτάσιμη και οικονομική λύση, σύμφωνα με τους συμμετέχοντες στην πρωτοβουλία HYScale που χρηματοδοτείται από την ΕΕ. Η συγκεκριμένη τεχνολογία, που αναπτύχθηκε από την CENmat, μπορεί να λειτουργεί σταθερά σε υψηλότερες πυκνότητες ρεύματος, λέει ο CEO Dr Schwan Hosseiny, και αυτό σημαίνει ότι το εργοστάσιο μπορεί να είναι πιο συμπαγές. «Οι χαμηλές απαιτήσεις χώρου είναι σημαντικές επειδή η προβλεπόμενη εγκατάσταση ηλεκτρόλυσης στα 4-5 τεραβάτ μέχρι το 2050 θα απαιτούσε τεράστιο χώρο εάν οι ηλεκτρολύτες λειτουργούσαν σε χαμηλές πυκνότητες ρεύματος».