Tower-2-X

Udfordring

I den grønne omstilling kan brint blive en helt afgørende faktor for at nå målsætningerne for Parisaftalen. Der er i mange år blevet produceret ”grå” og ”blå” brint fra kul og gas, som har en høj CO2-udledning. Udfasning af forbrændingsmotoren i biler fra 2035 har fået olieindustrien til at rette fokus på brint, da brint kan omdannes til blandt andet metanol og ammoniak, som kan bruges som grønne brændstoffer til blandt andet skibe, fly og tung transport. Transportsektoren står for 24% af udledningen af CO2 på verdensplan. Brint vil også blive en stor faktor i nedbringelsen af CO2 i landbrugssektoren og stål- og betonindustrien, der står for henholdsvis 11% og 8% CO2-udledning på verdensplan. Den grønne brint produceret fra grønne energikilder kan blive olieindustriens fremtidige primære indtægtskilde, hvorfor de investerer kraftigt på området.

Shell, der ejer og driver ca. 10% af verdens kapacitet af brintelektrolyser, har i sommeren 2022 påbegyndt Holland Hydrogen I, der i 2025 vil blive Europas største grønne brintanlæg med en størrelse på 200 MW elektrolyse. Den primære energikilde er fra offshore vindmøller, hvor strømmen føres til Rotterdam havns, hvor brintanlægget bliver bygget. Efterspørgslen for brint vil i de kommende år stige eksponentielt, hvorfor der vil opstå en række udfordringer ved at gøre det på denne måde.

– Der vil være begrænset plads i havneområder til at bygge brintanlæg

– Der vil være et forventeligt konverterings-/energitab ved at føre strømmen til land på ca. 7%

– Kablingen offshore til land er ekstremt dyr og forventes at stige i takt med at der skal udbygges infrastruktur på land. I Danmark forventer Rambøll at det danske elnet skal udbygges for 110 mia. DKK. Der vil blive knappe ressourcer til kabling, når hele verdenen har brug for at udbygge infrastrukturen til det stigende behov for strøm.

Derfor kigger Shell og andre aktører som Siemens Gamesa ind i at bygge offshore brintanlæg. Dette vil løse udfordringerne med pladsen på havneområder, mindske konverteringstabet og spare for kabling fra offshore vindmøller. Ifølge DTU vil man kunne spare 7-10 gange på transporten af brint i forhold til strøm. Da dette er en stor udgift på offshore projekter, vil den samlede besparelse kompensere for nye udfordringer. Denne udfordring vil Nordic Hydrogens innovation løse.

Løsning

Ifølge Kenneth Thomsen, Divisionschef for Wind Turbine Design på DTU er der stort incitament for at udvikle og optimere offshore windmøller, så de er optimeret til brintanlæg, hvorfor de samarbejder med Siemens Gamesa på området. Dette betyder at disse offshore vindmøller i fremtiden vil blive betragtet som off-grid, hvilket gør det muligt at lave besparelser på blandt andet effektelektronikken, som sikrer, at strømmen bliver tilpasset 50 Hz til elnettet.

Nordic Hydrogen har udviklet en ny metode til at producere brint, og er i proces til de tre første patenter på det nye design. Det nye design gør det muligt at bygge et brintanlæg vertikalt, hvilket giver en besparelse på footprint på over 30%, samt en vægtbesparelse på 45% i forhold til relevante konkurrenter. Denne plads- og vægtoptimering af elektrolyseanlægget gør det muligt at udnytte vindmølletårnet som en del af brintanlægget. Dette vil give store besparelser på ekstra fundament på Offshore brintanlæg og imødekomme optimering af design på vindmøllen.

Nordic Hydrogens løsning Tower-to-X vil løse fremtidens udfordringer med plads på havnene, kablingen fra offshore vindmøller, konverteringstab og ekstra fundament. Tower-to-X vil være ekstrem markedsrelevant, da olieindustrien efterspørger sådanne løsninger, til at optimere offshore brintanlæg for at gøre brintproduktionen konkurrencedygtig og rentabel.

Effekt

Teknologien ved projektets start vil være på trl 2, og når projektet er udført, vil teknologien være på trl 6. Ved projektet afslutning skal der indgås partnerskaber og findes funding til full-scale Tower-to-X-anlæg. Nordic Hydrogen har allerede flere potentielle partnere blandt Energy Cluster Denmarks medlemmer.

Partnere

Force Technology

Nordic Hydrogen