HYBRIT: grootschalige opslag van fossielvrije waterstof succesvol bewezen
Het HYBRIT-pilotproject voor waterstofopslag is afgerond en gerapporteerd aan het Zweedse Energieagentschap. De resultaten tonen dat het technisch mogelijk is om fossielvrije waterstof op te slaan voor de productie van fossielvrij ijzer en staal op industriële schaal. Dit kan ook de variabele bedrijfskosten van waterstofproductie met wel 40 procent verlagen.
Het HYBRIT-initiatief werd in 2016 gelanceerd door de eigenaren SSAB, LKAB en Vattenfall om ’s werelds eerste fossielvrije ijzer- en staalproductie op ertsbasis te ontwikkelen met behulp van fossielvrije elektriciteit en waterstof. Het project voor de productie van fossielvrij sponsijzer voor de staalproductie (de DR-pilot) krijgt nu een vervolg door de resultaten van de pilot voor de productie en opslag van fossielvrije waterstof.
Binnen het project is succesvol een waterstofopslagfaciliteit van 100 m3 ontworpen en gebouwd op basis van met staal beklede rotsholtes in Svartöberget, grenzend aan de DR-pilot voor de productie van sponsijzer in Luleå, Zweden. De inmiddels afgeronde tests laten zien dat de technologie geschikt is om grootschalig waterstofgebruik te ondersteunen en dat een besparing van circa 25 tot 40 procent op de variabele bedrijfskosten van waterstofproductie kan worden bereikt. De proefinstallatie heeft versnelde mechanische tests ondergaan die overeenkomen met ongeveer vijftig jaar gebruik. De veiligheid, functionaliteit en prestaties van de installatie zijn succesvol aangetoond.
HYBRIT - tunnel naar de opslag (foto: HYBRIT)
“Het proefproject is zeer succesvol verlopen en heeft ons het gewenste resultaat opgeleverd. We hebben aangetoond dat het mogelijk is om met deze technologie de flexibiliteit van het elektriciteitssysteem te vergroten en dat het een veilige constructie is die lang meegaat. Waterstofopslag is een belangrijk onderdeel van de puzzel om industriële processen te elektrificeren en tegelijkertijd de hoeveelheid weersafhankelijke stroom te vergroten. Met de resultaten en ervaringen uit het pilotproject is de technologie nu klaar voor opschaling”, zegt Mikael Nordlander, Development Manager Industry Decarbonisation bij Vattenfalls Industrial Partnerships.
Als toekomstige fossielvrije industriële processen waterstof gebruiken uit fossielvrije elektriciteit in plaats van fossiele brandstoffen, betekent dit dat de industrie steeds afhankelijker wordt van het elektriciteitssysteem. Dan is de leveringszekerheid van waterstof cruciaal. Het doel van een waterstofopslag is in de eerste plaats om de waterstofproductie te kunnen aanpassen aan schommelingen op de elektriciteitsmarkt. De productiekosten van waterstof worden geoptimaliseerd door een overschot aan waterstof te produceren en op te slaan wanneer de elektriciteitsprijzen laag zijn, en de productie te verminderen en het opgeslagen waterstof te gebruiken wanneer de prijzen hoog zijn.
“Waterstof is een belangrijk onderdeel van de toekomstige strategie van LKAB en onze reis naar CO2-vrije producten en processen. We hebben nog geen beslissing genomen over de opslag van waterstof, maar de succesvolle resultaten van de pilot vormen een goede basis wanneer we de behoeften en mogelijkheden voor opslag bekijken in combinatie met onze geplande productiefaciliteiten voor sponsijzer”, aldus Jenny Greberg, Vice President Technology bij LKAB.
“De resultaten van het HYBRIT-pilotproject tonen aan dat grootschalige opslag van fossielvrije waterstof technisch mogelijk en economisch voordelig is. Met deze innovatieve technologieën kunnen we sterke fossielvrije waardeketens opbouwen die de klimaatvoetafdruk van de ijzer- en staalindustrie drastisch kunnen verkleinen”, zegt Martin Pei, CTO bij SSAB.
Foto: HYBRIT
De staalindustrie is momenteel verantwoordelijk voor circa 7 procent van de wereldwijde CO2-uitstoot. De HYBRIT-technologie kan SSAB in staat stellen om de CO2-uitstoot van Zweden en Finland met respectievelijk 10 procent en 7 procent verminderen.
Het Zweedse Energieagentschap heeft het waterstofopslagproject voor 22 procent medegefinancierd. Het resterende bedrag is gefinancierd door de eigenaren.
“Het is geweldig dat HYBRIT nu weer een succesvol pilotprogramma afsluit, deze keer voor ondergrondse waterstofopslag. HYBRIT richt zich op het opbouwen van expertise en het creëren van belangrijke ervaringen voor de industriële toepassing van de technologie. Het project heeft met de testen van de proefinstallatie in Luleå aangetoond dat waterstofopslag met LRC-technologie werkt. Met de kennis en ervaring die het team heeft opgedaan, kunnen we nu de volgende stap zetten”, aldus Gunilla Hyllander, General Manager bij Hybrit Development AB.
Feiten
- Sinds 2022 draait de proefopslagfaciliteit in campagnes van 3 tot 6 weken met tussenpozen op waterstof. Er zijn circa 3.800 bedrijfsuren bereikt met gecombineerde waterstofproductie en -opslag met een beschikbaarheid van 94 procent.
- De veiligheid, functionaliteit en prestaties van de installatie zijn succesvol bewezen.
- De materiaalkeuze voor het afdichten van de rotsholte was een van de belangrijkste uitdagingen in het project. Het gekozen staalmateriaal is bestand gebleken tegen waterstof. Er is geen lekkage van waterstofgas uit de afsluitende laag van de opslagfaciliteit (met staal beklede rotsholte) waargenomen.
- De proefopslag heeft versnelde mechanische tests ondergaan die overeenkomen met ongeveer vijftig jaar gebruik.
- Het project bewijst dat de technologie klaar is voor industrialisatie. Uit de tests is gebleken dat waterstofopslag in de HYBRIT-waardeketen werkt om een grootschalige waterstofgebruiker te ondersteunen, in dit geval een DRI-fabriek in Luleå, Zweden.
- De optimale werking van de opslagfaciliteit is in realtime uitgevoerd, tegen de spotprijs en de intradaymarkt. In de praktijk zijn besparingen van 26 tot 31 procent op de variabele bedrijfskosten aangetoond. Simulaties van toekomstscenario's voor de Zweedse elektriciteitsmarkt geven aan dat besparingen van circa 25 tot 40 procent op de variabele bedrijfskosten mogelijk zijn wanneer de eerste commerciële centrales in bedrijf worden genomen.
- HYBRIT heeft het pilotproject voor fossielvrije waterstofopslag verlengd tot 2026 om aanvullende tests uit te voeren en zo de voorwaarden voor het ontwerp van commerciële waterstofopslag verder te verbeteren.
Bekijk ook
(Wind)turbinehuis wordt tiny house
Wonen in een windturbine, vanaf vandaag is dat mogelijk. Vattenfall bouwde samen met designstudio Superuse een nacelle om tot tiny house. De nacelle is het huisje van een turbine. Dit exempl...
Nieuwe toekomst voor windturbinebladen na succesvolle drijftest
Zonne-energie opwekken op windturbinebladen? Geen gek idee volgens architecten Sonja Draskovic en Jasper Manders van Cepezed. In samenwerking met Vattenfall bedachten ze voor de Dutch Design...
Warmtebeeldcamera’s op windturbine moeten beter beeld geven van aantal vogelslachtoffers
Dit weekend is de officiële start van de voorjaarstrek. De komende maanden zullen miljoenen vogels over de Noordzee trekken en die passeren daarbij verschillende windparken. Hoeveel vog...