Die Insel-Turbine wird grünen Wasserstoff an Land schicken.
Offshore-Windkraftanlagen der nächsten Generation sind möglicherweise nicht an das Stromnetz angeschlossen und übertragen Elektronen an Land, sondern nutzen den von ihnen erzeugten Strom zur Stromversorgung von Elektrolyseuren, die grünen Wasserstoff produzieren.
Siemens Gamesa und Siemens Energy entwickeln eine völlig neue Art von Offshore-Windkraftanlagen, die anstelle von Strom grünen Wasserstoff produzieren.
Gemeinsam hoffen sie, 2025/26 in einer repräsentativen Offshore-Umgebung eine „Wasserstoff- Windkraftanlage “ mit zwei darin integrierten 5-MW-Elektrolysemodulen zu demonstrieren.
Es gibt zahlreiche Herausforderungen im Entwicklungsprozess zu überwinden, aber als Siemens Energy Senior Produktmanager Alexander Habeder t ells O ffshore W in d J Blatt , die Vorteile einer Offshore - Windenergieanlage , die eher als Strom grün Wasserstoff erzeugt sind signifikant.
Einer von t er se Vorteile i s , dass ein Inselbetrieb turbine wind Entwickler ermöglichen würde , das bekannte Problem der Beschneidung zu umgehen. Ein weiterer Grund ist , dass die elektrische los s es in der Regel in einer Turbine erfahren und , wenn der Strom an Land übertragen würde eli m i na ted , so dass die wasserstofferzeugenden Turbine effizienter als sein stromproduzierenden Pendant.
Das Interesse an grünem Wasserstoff aus Offshore-Winden zeigt sich in einer schnell wachsenden Anzahl von Projekten, mit denen Branchenführer wie Siemens Energy, Siemens Games a und Entwickler Ørsted begonnen haben. Wird der Wasserstoff Windturbinenprojekt ein Erfolg ist , könnte es Entwicklern ermöglichen , wie Ørsted weiterhin d i sPatch Macht an Land - in Form von grünem Wasserstoff - was auch immer die Betriebsbedingungen sein könnte.
C urtailment von Windenergie - die tritt auf, wenn zu treffen System Nachfrage Überschuss Generation verfügbar ist , unter Berücksichtigung der Netznutzungsbeschränkungen unter wegen zu nicht genügend Systemdienste sind notwendig , um ein sicheres und sicheres Stromsystem laufen zu lassen - würde vermieden und die grüne Wasserstoff produziert verwendet werden könnte , um decarboni s e schwer zu Abate Sektoren wie Verkehr und Schwerindustrie .
Um dieses in Perspektive, Herr Habeder sa ys es wurde geschätzt , dass jedes Jahr etwa 5,5 Terr ein Wattstunden der Produktion von Offshore - Wind eingeschränkt wird. Das entspricht einem Produktions- und Umsatzverlust von Hunderten Millionen Euro.
„Die Lösung , die wir gerade arbeiten könnte dafür sorgen , dass alle diese Macht geerntet werden und statt blockiert, verwendet“ Herr Habeder sa ys . " Aber es ist kein Wettbewerb zwischen Elektronen und Wasserstoff - es ist eine Möglichkeit, die Versorgung mit grüner Energie zu erweitern."
S iemens Gamesa und Siemens Energy haben im Januar erstmals den Plan zur Entwicklung der Offshore-Produktion von grünem Wasserstoff vorgestellt . Sie planen, über einen Zeitraum von fünf Jahren rund 120 Mio. EUR (145 Mio. USD) in die Integration von Elektrolysegeräten zu investieren , die grünen Wasserstoff in die Offshore-Windkraftanlage SG 14-222 DD von Siemens Gamesa produzieren sollen .
Das Konzept, an dem Siemens Energy und Siemens Gamesa arbeiten, sieht vor, dass die Plattform auf dem Übergangsstück den Zugang zu einer Offshore-Windkraftanlage ermöglicht, die umfassend überarbeitet wurde, um zwei modulare 5-MW-Elektrolysesysteme mit Container aufzunehmen.
Zusätzlich zu dem Twin 40 - ft Behältern der Elektrolysegeräte enthalten, wäre ein dritte Container Haus Zusatzgeräte und Entsalzung Ausrüstung für das Wasser in dem Elektrolyseverfahren verwendet. Dieser Behälter würde auch eine Stromquelle wie eine Batterie oder eine Brennstoffzelle beherbergen, die die Turbine bei Bedarf mit Strom versorgen würde.
„Wir wollen ein modulares Plug-and-Play-System entwickeln, das sich leicht an das Wachstum der Größe von Offshore-Windkraftanlagen anpassen lässt“, erklärt Habeder s . „Turbinen haben in den letzten Jahren enorm an Größe zugenommen. Die neueste Turbine von Siemen Gamesa ist eine 14-MW-Einheit, aber wer weiß, wie groß die Turbinen in Zukunft sein könnten. Wenn das System modular aufgebaut ist, kann es leicht vergrößert werden. “
Wasserstoff durch die Elektrolyse erzeugten r s in dem Behälter würde die Turbine unter dem Druck des Elektrolyseverfahrens ohne die Notwendigkeit einer Kompression verlassen und über eine Rohrleitung mit einem Durchmesser größeren Rohrleitung übertragen werden , die sie an Land bringen würden.
Herr Habeder sa ys , dass, außer im Falle eines Offshore - Windparks , die war sehr von der Küste weit der Druck inhärent im Prozess würde auch ausreichen , um den grünen Wasserstoff zu übertragen Ende Benutzer. Siemens Energy glaubt, dass auf diese Weise erzeugter grüner Wasserstoff 6 0 bis 70 km ohne Kompression oder die Notwendigkeit einer zusätzlichen Energiequelle übertragen werden kann .
Es gibt bekannte und verstandene Probleme im Zusammenhang mit der Übertragung und Speicherung von Wasserstoff, wie Versprödung des in Rohrleitungen verwendeten Stahls und der Schweißnaht, die Notwendigkeit, die Wasserstoffpermeation und Leckagen zu kontrollieren. Herr Habeder sa ys spezialisiert Pipelines um den Wasserstoff zu übertragen erforderlich sein , die bereits verfügbar sind und Offshore für den Einsatz angepasst werden könnte.
Onshore, g aseous Wasserstoff ist bereits transportiert über weite Strecken durch Pipelines viel in der Art und Weise Erdgas heute ist , und ein pproximately 2.600 km von Wasserstoff - Pipelines sind derzeit in den USA Betriebs Alon e . Diese Pipelines befinden sich im Besitz von Wasserstoffproduzenten und befinden sich dort, wo große Wasserstoffverbraucher wie Erdölraffinerien und Chemiefabriken konzentriert sind . Die Lieferkette für grünen Wasserstoff, in die die Wasserstoffturbine passen würde, würde auf die gleiche Weise funktionieren und grünen Wasserstoff produzieren und an die Benutzer an Land übertragen . wie die Schwerindustrie, die chemische Industrie und andere Anwender.
Siemens Energy hat eine Polymerelektrolytmembran (PEM) -Elektrolysetechnologie als Grundlage für das Konzept ausgewählt. Wie Herr Habeder erklärt s , das Unternehmen ist mit PEM - Elektrolyseure vertraut und glaubt auch , die Technologie mehr langfristiges Wachstumspotenzial als Brennstoffzellen herkömmliche alkalischen hat. Die PEM-Elektrolyseure sind möglicherweise auch besser geeignet, um mit den intermittierenden Leistungsniveaus zu arbeiten, die von einer Windkraftanlage erzeugt werden.
„ Das Herz von dem, was wir versuchen zu tun ist Leverag e Technologie und Know - how von Siemens Energy und Siemens Gamesa in einer Weise , dass die erfolgreich vereint Merkmale einer Windturbine mit den elektrischen Einschränkungen des Elektrolyseurs,“ Herr Habeder sa ys . „Das ist der Schlüssel zum Prozess.
„ T emeinsam, mit unserem gemeinsamen Know - how und Erfahrung sind wir einzigartig positioniert , dies zu tun. Mit der PEM haben wir einen Elektrolyseur, der sich schneller an Schwankungen der Last von der Turbine anpassen kann. Die Reaktionszeit der PEM ist schneller, und wir glauben, dass die zukünftige Entwicklung der PEM-Elektrolyseurtechnologie und die Kosteneinsparungsmaßnahmen dazu führen werden, dass sie auch wirtschaftlicher wird. ”
„Wir wissen , gibt es Risiken im Konzept beteiligt, sind aber zuversichtlich , dass sie überwunden werden können“ , schließt Herr Habeder s . „Wir glauben , wir haben alle die Offshore- und Meer Erfahrung erforderlich , und die Know-how electrolyers für die Offshore - Umgebung anzupassen und Turbinen zur Arbeit in dezentral, im Inselbetrieb anzupassen.
„ Siemens Gamesa hat mehr als 30 Jahre Erfahrung in der Offshore - Windindustrie, die wir Kopplung an Siemens Energy Expertise in electroly s ers . W ind Turbinen bereits eine große Rolle in der decarboni spielen s ation des globalen Energiesystems, und das Potenzial der Wind - zu - Wasserstoff bedeutet , dass in der Zukunft wir der Lage sein, dies für schwer zu Abate Branchen auch. ”
Siemens Energy und Siemens Gamesa hoffen, dass ihre Arbeit auch dazu beiträgt, die Kosten für grünen Wasserstoff zu senken . A t die gleiche Zeit, da der Wasserstoff produzierenden Turbinen werden können Raster ablaufen, neu, wird eine bessere Windstandorte für die Ausbeutung durch Wind geöffnet werden Parkentwickler.
Das Unternehmen schätzt , dass, c erzeit , 80 M Tonne ne s von Wasserstoff erzeugt werden jedes Jahr . Produktion erwartet wird , i ncrease signifikant, jedoch nur etwa 1% des Wasserstoffs aus grünen Energiequellen erzeugt , die Masse wird aus Erdgas und Kohle erhalten wird , emittieren 830 M Tonne ne s von CO 2 pro Jahr mehr als Deutschland hat in insgesamt und mehr als die CO 2 -Emissionen der globalen Schifffahrtsindustrie.
Das Ersetzen dieses umweltschädlichen Verbrauchs würde eine Windkraftkapazität von 820 GW erfordern, was 26% mehr ist als die derzeit weltweit installierte Windkapazität. S TUDIEN deutet darauf hin , dass bis zum Jahr 2050 , Wasserstoff wird die Produktion auf etwa 500 gewachsen M Tonne ne mit einer signifikanten Verschiebung auf grünen Wasserstoff s.
Das erwartete Wachstum von grünem Wasserstoff wird bis 2050 zwischen 1.000 GW und 4.000 GW erneuerbare Kapazität erfordern, um die Nachfrage zu befriedigen, was das enorme Wachstumspotenzial der Windenergie unterstreicht.
www.rivieramm.com/news-content-hub/...hydrogen-to-shore-63317
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