Акт о балансировке водорода в офшорной энергетике

Проект Sealhyfe продемонстрировал, что проблемы можно преодолеть в море. Изображение предоставлено Lhyfe

Нестабильность работы ветроэнергетики на море является одновременно проблемой и возможностью для производства экологически чистого водорода.

Новое поколение платформ будет занимать место на офшорных ветровых электростанциях, поскольку производство водорода используется для балансировки спроса и предложения электроэнергии. Зеленый водород может производиться на автономных ветровых электростанциях, но если он подключен к сети, его также можно производить в пиковые часы, запуская электролизеры, а затем хранить для дальнейшего использования.

«Здесь важную роль играет зеленый водород, который может работать в другом масштабе, чем батареи, чтобы сбалансировать колебания в поставках и спросе на возобновляемую энергию», — говорит Синне Мюре Йенсен , советник по связям с общественностью норвежской водородной компании Hystar . В рамках проекта HyPilot партнер Equinor планирует продемонстрировать высокоэффективный электролизер PEM компании Hystar для производства водорода, адаптированный к переменной производительности, типичной для офшорных ветровых установок.

Зеленый водород можно производить на автономных ветряных электростанциях, но его также можно производить в часы пик с помощью электролизеров, а затем хранить для дальнейшего использования в случаях, когда ветряная электростанция подключена к сети.
Изображение предоставлено SwitcH2

Электролизеры PEM могут быстро набирать и выключать мощность, чтобы справиться с колебаниями мощности, хотя частые запуски и остановки могут привести к деградации компонентов, но проект Sealhyfe уже продемонстрировал, что проблемы можно преодолеть — в море. Lhyfe провел 14-месячное испытание электролизера PEM мощностью 1 МВт от Plug, которое подтвердило способность системы справляться с изменчивостью мощности, в том числе при максимальной производительности. Достигнутая производительность была такой же высокой, как и на суше. Lhyfe планирует запустить систему мощностью 10 МВт с 2026 года.
В другом проекте SwitcH2 и BW Offshore совместно с партнерами Strohm, MARIN и TU Delft разрабатывают морскую плавучую установку для добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO), способную производить 790 тонн зеленого аммиака в день на пике производительности с использованием электролизерной установки мощностью 300 МВт.

Плавучая установка для добычи, хранения и отгрузки нефти будет использовать энергию ветра и волн, преобразованную на борту в постоянный ток, для питания электролизеров PEM.

«Система выработки и распределения электроэнергии на судне способна вырабатывать электроэнергию, необходимую для постоянной работы электролизеров, поскольку мы можем добавлять электроэнергию из системы выработки электроэнергии на судне в дополнение к возобновляемой энергии», — говорит Боб Ритвельдт, международный директор SwitH2 . «Таким образом, мы избегаем любых остановок завода и всегда можем генерировать основные нагрузки, необходимые для продолжения работы, даже в дни безветренной погоды».

Он говорит, что логично и экономичнее иметь централизованную платформу для электролизеров. «В случае децентрализованного развертывания на отдельных ветряных турбинах это означало бы, что будут моменты, когда они вообще не смогут производить, если вы не сможете хранить энергию, и будет сложно снова запустить ее, и, скорее всего, потребуется хранение водорода или питание от аккумулятора на турбине, чтобы преодолеть ситуацию, что делает это очень дорогостоящим. Централизованные электролизеры всегда будут оставаться в рабочем состоянии, поскольку мы можем поставлять дополнительную мощность из системы судна, когда это необходимо».

SwitH2 считает, что логично и экономически выгоднее иметь централизованную платформу для электролизеров.
Изображение предоставлено Swith2

Он говорит, что солнечная энергия в дополнение к ветровой энергии в открытом море имеет большой смысл. «Сочетание ветра, волн и солнца более стабильно, но все равно могут быть дни, когда требуется резервное питание. Хранение энергии в виде произведенного жидкого аммиака в нашей FPSO — самый простой и экономичный способ сделать это, и ее легко хранить внутри FPSO. Хранение водорода или аккумуляторное хранение — более сложное и не самое оптимальное решение».

Технология электролизера с анионообменной мембраной (AEM) , развитие PEM, использующее некритическое сырье, также может предложить масштабируемое и экономичное решение, по мнению участников финансируемой ЕС инициативы HYScale. Конкретная технология, разработанная CENmat, может стабильно работать при более высоких плотностях тока, говорит генеральный директор д-р Шван Хоссейни, и это означает, что завод может быть более компактным. «Низкие требования к пространству важны, поскольку проектируемая электролизная установка мощностью 4-5 тераватт к 2050 году потребует огромного пространства, если электролизеры будут работать при низких плотностях тока».