Elektrownia zasilana paliwem z domieszką wodoru. Sukces przełomowych testów
Konsorcjum fińskiej firmy Wärtsilä i amerykańskiego WEC Energy Group przetestowało działanie generatora pracującego na paliwie gazowym z 25-proc. domieszką wodoru. Wyniki okazały się obiecujące.
Wärtsilä, producent generatorów oraz innych urządzeń dla energetyki i sektora morskiego, informuje, że przeprowadzony eksperyment jest pierwszym tego typu osiągnięciem na świecie. Trwające trzy dni testy generatora przeprowadzono w październiku ubiegłego roku. Odbyły się w należącej do WEC Energy Group elektrowni A.J. Mihm, znajdującej się w stanie Michigan w USA. Wärtsilä teraz poinformowała o efektach testów.
W eksperymencie wykorzystano generator Wärtsilä 50SG o mocy 55 MW. Zasilany był gazem ziemnym z 25-proc. domieszką wodoru. Mierzone obciążenie i emisje odnoszone były do wyników zanotowanych dla analogicznej, równolegle pracującej jednostki zasilanej w 100 proc. gazem ziemnym. Generator wykorzystujący częściowo wodorowe paliwo pracował z 95-proc. mocą. Dalsze testy potwierdziły możliwość uzyskania 100 proc. mocy generatora zasilanego paliwem gazowym z 17-proc. domieszką wodoru.
Wärtsilä podkreśla, że jest to największy jak dotąd podłączony do sieci elektroenergetycznej generator, który pracował na mieszance paliwowej zawierającej wodór.
Raport z badań
W testach uczestniczyli eksperci z amerykańskiego instytutu Electric Power Research Institute (EPRI), którzy zajmowali się pomiarami wydajności generatora. Ostatnio EPRI opublikowało raport, w którym potwierdziło wykonalność, zasadność i bezpieczeństwo mieszania wodoru (H2) z gazem ziemnym w celu zastosowania takiej kompozycji jako paliwa w silniku Wärtsilä.
– Projekt demonstracyjny z Wärtsilä i WEC Energy Group pokazuje potencjał mieszania wodoru w silnikach wykorzystujących gaz ziemny. Wnioski z projektu zostaną przekazane branży energetycznej w celu dalszego działania w kierunku głębokiej dekarbonizacji – skomentowała Neva Espinoza, wiceprezes EPRI ds. dostaw energii i zasobów niskoemisyjnych.
Według raportu EPRI w ciągu trzech dni ciągłej pracy silnika z powodzeniem wykazano jego zdolność do spalania mieszanek wodorowych przy wyraźnym zmniejszeniu emisji gazów cieplarnianych. Zachowana została także dopuszczalna emisja NOx.
W swoim raport EPRI stwierdza, że silniki tej klasy mogą utrzymać wyższą sprawność w porównaniu z turbinami gazowymi pracującymi w obiegu prostym.
– Testy stanowią wyraźny dowód na to, że technologia silników Wärtsilä może zapewnić przyszłościowe rozwiązania energetyczne, które w ogromnym stopniu przyczynią się do dekarbonizacji. Wyniki testów z mieszanką paliwową wodoru i gazu ziemnego były znakomite. Kontynuujemy prace nad rozwojem i przystosowaniem naszych silników do pracy na paliwach odnawialnych i spodziewamy się, że do 2026 roku wypracujemy koncepcję elektrowni pracujących na czystym wodorze – powiedziała Anja Frada, dyrektor operacyjna Wärtsilä Energy.
Rola wodoru w dekarbonizacji
Możliwości produkcji zielonego wodoru zwiększają się w miarę rozwijania inwestycji w instalacje OZE produkujące energię z wiatru i słońca. Według raportu Międzynarodowej Agencji Energetycznej (MAE) obecnie globalna zdolność produkcyjna elektrolizerów wynosi prawie 8 GW na rok. Do 2030 roku może przekroczyć 60 GW rocznie.
Zdaniem ekspertów wśród innych zrównoważonych paliw wodór będzie miał kluczowe znaczenie dla osiągnięcia zerowej emisji netto. Jak pokazują wyliczenia przedstawione w raporcie Międzynarodowej Agencji Energetycznej (MAE) „Hydrogen for Net-Zero” z końca 2021 roku, wodór ma się przyczynić do 20 proc. redukcji CO2 w 2050 roku.
W swoim raporcie MAE podkreśliło, że obecnie sektor energetyczny nie jest jeszcze gotowy do zastosowania na szerszą skalę czystego wodoru jako źródła energii. Konieczna jest między innymi szersza komercjalizacja generatorów zasilanych paliwami wodorowymi.
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
Trochę dziwne produkować wodor z pradu żeby spalać go do produkcji pradu
Łukasz: tutaj chodzi o to, że jak są nadwyżki prądu z OZE produkujesz h2, a następnie spalasz go jak potrzebujesz więcej prądu.
Bez sensu.Nie dość że sprawność dwukrotnej konwersji jest tragiczna to dochodzą koszty dystrybucji H i produkcji nowych elektrowni. Dojdą też straty na przechowywaniu.Jeśli OZE jest zbyt dużo to w przyszłości będzie go 10 razy więcej i nadmiarowej energii będzie jeszcze więcej. Wodoru nikt nie zmagazynuje na zimę, więc spalanie wodoru będzie konkurować z OZE na krótkich okresach. Lepiej pieniądze zamiast na wodór przeznaczyć na zwiększenie OZE, Niech sobie stoi zanim ktoś nie wymyśli co latem produkować z nadmiarowego prądu a zimą sprzedawać to co naprodukowano altem
Lepiej nadmiarowy prąd latem dać tanio ludziom do klimatyzacji lub przekierować go na tereny wymagajace nawadniania.Przykladowo można wodę morską uzdatniać do pitnej a wodę się magazynuje łatwiej niż wodór.Rozwiązaniem jest przesyłanie energii na duże odległości to się OZE ustabilizuje. Na naszej szerokości PV zimą spada do 25% ale bliżej równika pracuje stabilnie a są tam tereny wypalone słońcem gdzie budowa farm byłaby tania. Kablem można słać prąd w dwóch kierunkach w zależności od sytuacji.Słońce nigdy nie przestaje oświetlać ziemi.Magazynowanie energii to głupota i generowanie kosztów.Ktoś chce na tym zarabiać. Jeśli ktoś potrzebuje ciepła na zimę to pod naszymi nogami go nie brakuje. Trzeba tylko zrobić odwiert. Gór też nie brakuje. Nadmiarową energią zasilać wielkie buldożery i niech budują gigantyczne ESP.Nie widzę powodu aby huty aluminium i elektrolizery czyszczące miedź musiały pracować zimą skoro mogą zwiększyć produkcję latem z taniego nadmiarowego prądu, często w cenie ujemnej a ta będzie coraz częstsza. Czyli kasa pakowana w wodór gdy będzie zainwestowana w OZE to zwiększy ilość energii i zimą i latem.Od spalania wodoru z lata energii nie przybędzie a tak naprawdę to mrzonka aby wodór stał się nośnikiem energii z lata na zimę i będzie tylko stabilizował OZE latem. Ale OZE samo się będzie stabilizować jeśli go będzie nadmiar. Z czasem ludzie wymyślą co produkować z nadmiarowej energii.Wystarczy powietrze pompować do gigantycznych balonów i wciągać je głęboko pod powierzchnię morza.Można wielkie góry lodowe napełniać od spodu powietrzem aby się wysoko wynurzyły a holując je we właściwe miejsce zapewnić i wodę słodką i energię. Góra płynąc sama by z paneli produkowała energię do holowników i do pompowania powietrza. Jest wiele technologii produkcji syntetycznego paliwa np. z CO2, więc jak jest nadmiarowa energia to można wyprodukować paliwo łatwe do magazynowania na zimę. Wodór lansuje lobby chemiczne, bojąc się, że spadną im zyski z produkcji nawozów.Zresztą H można przewozić tylko w amoniaku więc dla nich to podwójny zysk
@To marnotrawstwo: „Wodoru nikt nie zmagazynuje na zimę…” wodór da się magazynować długoterminowe zarówno w postaci gazowej jak i ciekłej. Technologia ta ma swoje wyzwania ale jest już dostępna i ciągle ulepszana – masa danych na ten temat do znalezienia w internecie. Niektóre wspomniane przez Ciebie rozwiązania choć wydają się oczywiste, w realnym świecie nie znajdą zastosowania; np. wytwarzanie prądu przy równiku, na pustyniach, itp. Dla Europy to nie jest opcja ze względu na bezpieczeństwo dostaw. Energię najlepiej wytwarzać na swoim terenie, ewentualnie w gronie zaufanych państw np. w UE. Generalnie jest wiele obostrzeń i problemów, które powodują że instalacje, które wydają się najlepsze np. ESP nie są łatwe do użycia bo warunki środowiskowe, bo sprzeciw lokalnej ludności, bo cena zaporowa, itd. Dlatego trzeba próbować wielu różnych technologii i korzystać z tych, które najlepiej pasują do danego zastosowania, miejsca i czasu.
@SPS Nie chodzi o bezpieczeństwo dostaw, bo Europa i tak jedzie na gazie z Maroka i Algierii i jakoś nie marudzi aby dywersyfikować i kupować od Putina.Sahara jest wielka a Europa tez szeroka zatem produkcja z PV będzie się odbywać wzdłuż całej Afryki od zachodu do wschodu i wieloma kablami ta energia trafi od Portugalii do Turcji. Zresztą Anglikom nie przeszkadza to co mówisz i kończą ciągnięcie kabli 10 GW z Afryki.Co do bezpieczeństwa dostaw to jest zagwarantowane bo każdy kraj nawet gdyby zapanowała tam dyktatura nie zechce stracić zysków ze sprzedaży energii która będą mieli za darmo.Widzimy to po Rosji gdzie mimo wojny i mimo sankcji Rosja zarabia coraz więcej na dostawach energii. To zwykły egoizm UE i cwaniactwo dyrektorków którzy chcą żyć z transformacji. Kraje bogate mają w nosie biedę w Afryce i wolą budować ploty aby imigranci nie mieli gdzie wychodzić z łodzi.
Stabilna generacja z krajów gdzie słońce jest wysoko przez cały rok to zagrożenie dla wielu cwaniaczków żyjących z monopolu albo chęć do przekształcania monopolu na inne zródła aby inni byli zmuszani się dostosowywać do pionierów, bo jak nie to kary i cła. Właśnie przyssali się do dotacji na badania nad wodorem. I co z tego, że wodór można magazynować (nawet na Marsie) na długo skoro odbywa się to z ogromnym i stratami i kosztuje krocie czyli jest możliwe tylko w małej skali. Zatankowanie auta wodorem wymaga spalenia paliwa w 10-14 dni, bo na tyle to jeszcze straty uciekania ze zbiornika są do zaakceptowania.
A produkcja polimerów do wiązania wodoru to jeszcze jeden kanał do wyrywania publicznych pieniędzy.Zamiast prostego przesyłania prądu chcą wozić wodór co będzie kosztować znacznie więcej niż stworzenie systemu tysięcy stacji benzynowych.Nie zapominajmy ile kosztuje ziemia w UE pod budowę farm.Pamiętajmy, że farmy wiatrowe i hydroenergetyka z Norwegii a nawet gaz, są usytuowane na północy i są problemy techniczne nawet na obszarze bogatych Niemiec aby tę moc przesłać na południe. Tanie kable kładzione na dnie morza zasiliłyby wiele krajów, bo linia brzegowa m.Śródziemnego jest bardzo długa. Nie ma fizycznej możliwości zmagazynowania nawet 10% potrzebnej energii w wodorze.To łatwo policzyć.Nikt tego nie przewiezie autami ani nie prześle rurami. Jest projekt aby z Afryki energię słońca i wiatru przewozić w formie wodoru tankowcami do Europy i to wobec niskich kosztów pozyskania energii w Afryce (nie tylko na północnych wybrzeżach Afryki) jest zasadne ekonomicznie wliczając w to wszystkie straty.Oczywiście jak każdy system ten oparty na prądzie będzie zdywersyfikowany choćby o ten wodór afrykański.
Ludzkość nie zrobiła nic bardziej idiotycznego jak próby magazynowania energii na rok zamiast generacji na bieżąco w formie niezakłóconej.
Czas dać Afrykańczykom teraz wędkę a nie rybę, czyli dać im pracę aby wykorzystali to co mają czyli duże niewykorzystane rolniczo przestrzenie, a te byłyby uzdatniane gdyby był prąd do nawadniania i producji rolnej. Czyli sugerujesz, że wolimy produkować drogi i niestabilny prąd, bo Afrykańczycy mogą zechcieć marnować swój prąd wyłączając falowniki. Ciekawa koncepcja. Z tym, że prąd będzie produkowany wokół całego globu, bo Ziemia się kręci a Azja też chce odejść od węgla .
Zatem i w Australii znajdzie się sporo ziemi pod farmy i to z większym natężeniem promieniowania słonecznego.Prąd wytwarzany miejscowo pozwoli na rozwój nie tylko rolnictwa a nadmiarowa energia da wynalazki i zastosowania, które dziś są trudne do wdrożenia ze względu na ceny energii.
Należy pamiętać że w UE wzrost PV nie musi generować obniżek cen a częściej wyłączenia PV i wiatraków co będzie generować koszty wdrażania banków akumulatorów i innych technologii. Nie ma nic za darmo, a tymczasem darmowe słonce dziś się marnuje i nie widać planów na najbliższe 10 lat.Tymczasem krzemu i aluminium nie brakuje a produkuje się monokryształy głownie z energii, zatem toby się samo napędzało. Kenia całkowicie się zmienia.Większość kwiatów w UE pochodzi z Kenijskich szklarni a także rośnie tam produkcja warzyw. To się opłaca do UE wozić samolotami. Nie opłaca się już produkować tego w UE a opłaca się zabierać ziemie pod famy? Przy obecnych cenach paneli widzimy groszowe ceny energii kontraktowanej w Indiach czy Brazylii. Dlaczego Europa nie chce z tego skorzystać? To skoorwysyństwo i egoizm spasionych biurw z UE. W ich rękach energia i przepisy dotyczące transformacji to broń taka sama jaką ma Putin.Bogata północ myśli że kolejny wiek będzie żyła z wyzysku południa, głównie importując stamtąd surowce i tanią siłę roboczą.Energia zmieniałaby oblicze południa i to rozumieją Chiny inwestując w całej Afryce i nie tylko. UE się spieszy bo pojęła że nie tylko putin forsuje swoją politykę energetyczna i dlatego chce wznowić produkcję wafli i paneli.Skoro kiedyś bangsterzy nie bali się inwestować petrodolarów w obce złoża i to nawet w Rosji i to dziś gdy brakuje energii decyzja może być tylko jedna. Pieniądze marnowane na wodór itp. powinny pójść na farmy PV do Afryki co spłaszczy szczyt zapotrzebowania zimowego i pozwoli wymyślić magazynowanie na krótsze okresy. Europa się bogaci a szaleńcy namawiają na PC bo chcą nowego uzależnienia ludzi podobnego do poprzedniego uzależnienia od aut i ropy. Nie ma na dziś żadnej nawet drogiej technologii, która da energię zimą i zastąpi gaz. Solarne elektrownie pozwalają w generatorze stopić sól i ciepło będzie generować prąd przez 12 godzin. Nie potrzeba lepszego magazynu energii, bo słońce co 12 godzin wstaje na równiku. Nie trzeba tej z równika, a wystarczy z szerokości 20 stopni. Niezrozumienie kosztów i bilansu energetycznego dowodzi jakiegoś szaleństwa decydentów. Dzieje się tak, bo mają łatwą kasę od podatników.
Ale kłamcy! U mnie można kupić kogeneratory zużywające gazy węglowodorowe z dowolną domieszką wodoru do 100 % czystego wodoru i hula to od 2014 r. wielu krajach m.in
w Japonii.