Toekenning subsidie belangrijke stap naar emissieneutrale gasturbines

Zes partijen - Ansaldo Thomassen, TU Delft, OPRA Turbines, Vattenfall, Nouryon en EMMTEC - hebben een subsidie toegekend gekregen voor het opstarten van het gezamenlijk voorgestelde ‘High Hydrogen Gas Turbine Retrofit’-project.

De subsidie valt onder de regeling ‘Topsector Energiestudies Industrie’ van het ministerie van Economische Zaken en Klimaat en heeft een totale waarde van € 500.000. Dit bedrag is verdeeld onder alle deelnemende partijen naar gelang hun specifieke inbreng in het project. De samenwerking tussen Nederlandse academici en de industrie speelde een grote rol in de toekenning.

Het Nederlandse Waterstof-programma is erop gericht toekomstige waterstof-waardeketens koolstofvrij te maken. Deze doelstelling is in overeenstemming met de ‘2050 Energy Strategy Directives’ van de Europese Commissie. Waterstof kan een koolstofvrije oplossing bieden voor de industrie, de transportsector, in de woningbouw en de energiewereld. Het programma wil gezamenlijke innovatie tussen Nederlandse bedrijven en instituties mogelijk maken om economische waarde te bewerkstelligen op de korte en middellange termijn. Het ‘High Hydrogen Gas Turbine Retrofit’-project sluit naadloos aan bij de ambities en doelstellingen van het Nederlandse Waterstof-programma.

Het belangrijkste doel van het ‘High Hydrogen Gas Turbine Retrofit’-project is om voor reeds geïnstalleerde en inbedrijf genomen gasturbines - met een power output range tussen de 1 en 300 MW - een kostenefficiënt en uitwisselbaar verbrandingssysteem te ontwikkelen, met ultra lage emissiewaardes (sub 9ppm NOx en CO). Daarbij staat de flexibiliteit in de te gebruiken brandstofsamenstelling voorop, waarbij stabiele bedrijfsvoering gegarandeerd moet zijn. Deze stabiliteit moet gewaarborgd zijn voor een brandstofvariatie van 100% aardgas tot 100% waterstof, en iedere mix hiervan. Dit is de belangrijkste uitdaging, aangezien een dergelijke extreme variatie van brandstofsamenstelling met verschillende vlamreactiviteit kan resulteren in een grote verplaatsing van warmte binnen de verbrandingskamer die tot onherstelbare schades kan leiden als dit niet gecontroleerd plaatsvindt.

Centraal binnen dit innovatieve high-techproject staat de gepatenteerde verbrandingstechnologie genaamd FlameSheet™, eigendom van het Italiaanse Ansaldo Energia. Dit verbrandingssysteem wordt momenteel gebruikt in meerdere energiecentrales met 60 Hz F-class gasturbines met sub 9ppm NOx-emissies. Een aantal van deze gasturbines gebruikt een brandstof die met waterstof wordt gemixt.

De toegekende subsidie zal worden gebruikt voor het op schaal atmosferisch verifiëren in 2020, wat uiteindelijk zal leiden tot een eerste demonstratie op een gasturbine in 2023.

De hoofdaanvrager binnen het project is Ansaldo Thomassen B.V. Dit bedrijf is zeer ervaren op het gebied van hightech gasturbine retrofits. De Technische Universiteit Delft biedt geavanceerde theoretische, rekenkundige en experimentele ervaring bij de geavanceerde ontwikkeling van verbranding van hoge waterstofconcentraties in brandstof. OPRA is een fabrikant van gasturbines met toegang tot ultramoderne testfaciliteiten die een belangrijke rol zullen spelen in het project. Met kennis vergaard in dit project kunnen Vattenfall, EMMTEC en Nouryon, bedrijven die energiecentrales opereren, flinke progressie boeken bij het realiseren van het emissieneutraal produceren van stroom en warmte. Waterstof dat wordt opgewekt uit hernieuwbare energiebronnen, zoals overtollige wind en zonne-energie, zal het ook mogelijk maken dat bestaande gasturbinecentrales deel gaan uitmaken van de oplossing voor energieopslag op grote schaal.