Danmark kan bli helt fritt från olja och gas – Innovationsprojektet ”Offshore Hydrogen Wind Turbine” syftar till att ta ett viktigt steg mot målet om en grön omställning.
Att dela väte och syre med elektrolys med förnybara energikällor spelar redan en viktig roll i den gröna omställningen. Grönt vätgas mångsidighet som direkt energikälla eller som byggsten för andra energiformer gör att vätgas bara kommer att spela en ännu viktigare roll i ett framtida energisystem med minimala CO2-utsläpp.
Med väte kan vi lagra förnybar energi så att den kan användas när det inte blåser eller solen inte skiner.
Produktion av grönt väte sker inte i stor skala än, men det måste det om vi ska nå målet med den gröna omställningen. Det finns alltså flera planer för framtida grön väteproduktion, där kraften från havsbaserade vindkraftsparker skickas med kablar till land, där den används i en elektrolysanläggning för att producera grönt väte.
Infrastrukturen i den processen är dock mycket dyr eftersom många specialiserade komponenter och anläggningar behövs. Dessutom är det en betydande energiförlust förknippad med att skicka ström till land.
Det är här innovationsprojektet ‘Offshore Hydrogen Wind Turbine’ försöker göra skillnad.
En dyr och komplicerad väteprocess förenklas
Innovationsprojektet Offshore Hydrogen Wind Turbine ska visa att det går att koppla elektrolyssystem och kompression direkt till varje enskilt havsbaserad vindkraftverk.
– Vi måste titta närmare på högtryckselektrolys offshore; alltså hur man genererar en elektrolys som kan ge ett högre tryck än man normalt får. Vi tittar därför på 80 till 100 bar, och om vi kan ta oss upp dit kommer vi helt att undvika komprimering av väte, säger Finn Daugaard Madsen, Innovation Manager, Siemens Gamesa.
Därmed blir produkten som skickas iland vätgas istället för el. Med andra ord vill man montera alla komponenter på turbinen så att den blir en vätgasturbin och därigenom undvika den stora energiförlusten som är förknippad med transmissionen.
Det uppskattas att integrering av elektrolysör och kompressor på turbinen kommer att möjliggöra både kostnadsreduktioner och minskade energiförluster vid produktion av vätgas. Därför kommer innovationsprojektet potentiellt att utlösa en kostnadsreduktion på 23 procent i Levelized Cost of Hydrogen (LCOH) för en 1GW vindkraftspark som producerar väte.
Det är inte helt okomplicerat. När du flyttar en stor del av processen offshore utmanas du bland annat av mindre utrymme, vilket begränsar arbetsflödet. Inte minst är säker hantering av vätgasen helt central:
– Det är en läroprocess för alla inblandade parter, säger Aqqalu Thorbjørn Ruge, projektledare, DBI Brand and Insurance:
– Vätgas är det första steget mot gröna bränslen och att hantera vätgasproduktion och vätgaslagring under högt tryck på ett säkert sätt – både på land och till sjöss – är en betydande del av innovationsprojektet, säger han.
I projektet arbetar man med trycksatt alkalisk elektrolys, eftersom den har störst potential att bli kostnadseffektiv på lång sikt. Detta är bedömningen av Henrik Gøbel Füchtbauer, FoU-ingenjör, Green Hydrogen Systems:
– Med alkalisk elektrolys under tryck är vätet redan under tryck. Men vi jobbar hela tiden på att få vätgasen ytterligare under press. Om vätet ska lagras i en tank eller transporteras längre sträckor genom rörledningar måste det trycksättas ytterligare. Trycket måste öka ytterligare om vätgasen ska fyllas direkt i bilar eller på flyg. Och om vi kan producera vid ett högre tryck, då kan vi producera vätgas billigare och på en mindre yta.
FAKTA:
Innovationsprojektet avslutas i juni 2023 och har Siemens Gamesa Renewable Energy som problemägare, varav Green Hydrogen Systems, DBI Brand och Sikring och Aalborg Universitet är problemlösare i projektet.
