Водородная электростанция: есть ли в этом смысл?
(Zapoved) – Не все это знают, но с 2010 по 2018 год Италия смогла похвастаться похвальным мировым рекордом: восемь лет в Фузине (Венеция) он действовал первая водородная электростанция промышленного уровня, сделанного в мире. Завод комбинированного цикла использовал 1,3 тонны водорода в час, образующегося как побочный продукт производственного цикла нефтехимического завода в Маргере. И, несмотря на далеко не чистое происхождение носителя, он представлял собой технологический уникум на национальном уровне (и за его пределами). Структура создана для проверки технической осуществимости проекта.использование чистого H2 в газовых турбинахs, но он был приостановлен на следующий день после закрытия производственного цикла, питавшего его.
Сегодня, 5 лет спустя, стремление к водороду сильнее, чем когда-либо, и в Европе, как и в Италии, идея создания зеленые термоэлектростанции H2 нашел свое определенное пространство. Прежде всего, серьезно относится к этому Германия. Правительство Германии готовит серию тендеров на строительство 23,8 ГВт новых электростанций, в том числе 8,8 ГВт «водородных» и 15 ГВт природного газа, которые будут переоборудованы в будущем.
В Bel Paese также нет недостатка в проектах. В ноябре 2022 года Snam успешно завершил несколько тестов на своем заводе по сжатию природного газа в Истране (Тревизо), целью которого является экспериментирование с использованием водорода для производства электроэнергии. Проект потребовал установки специально разработанной турбины NovaLT12 (мощностью 12 МВт) компании Baker Hughes.
Зеленые водородные электростанции, будущие вызовы
Но действительно ли имеет смысл строить водородную электростанцию? И какие проблемы необходимо будет преодолеть, прежде чем решение станет экономически и энергетически жизнеспособным? Ответ новое исследование Института Райнера Лемуана который сравнивает существующие определения Электростанции с поддержкой H2 (буквально «H2-ready»), описывающая технические требования к эксплуатации и возможные затраты на переоборудование газовых систем.
Эталонной экономикой является немецкая, но результаты могут дать важную пищу для размышлений и Италии. Авторы утверждают, что водород следует использовать на электростанциях только тогда, когда нет «более эффективных альтернатив». «Зеленый водород в ближайшем будущем станет дефицитным товаром, и его в значительной степени придется импортировать. Совокупный КПД электролиза и электростанции составляет всего 36%. если обе отдельные технологии имеют выход 60%. Учитывая этот контекст, производство электроэнергии из H2 следует использовать только в том случае, если нет лучших альтернатив».— говорится в отчете.
Что означает «Готовность к водороду»?
Следует учитывать, что на данный момент речь идет еще о «Водород готов» (даже если не существует общеевропейского определения), что это значит заводы, готовые однажды полностью переоборудоваться в носитель. Взгляд обязательно обращен в будущее, потому что газовые турбины промышленного размера, работающие на 100% водороде они еще не коммерчески доступны. В настоящее время TRL этих устройств равен 7, что указывает на статус докоммерческой демонстрации.
Одним из первых шагов, рекомендованных учеными, является работа на национальном уровне, а еще лучше – на уровне сообщества. определение «предрасположенности H2» относится к затратам на все электростанции, как те, которые выдерживают базовую нагрузку, так и те, которые обеспечивают пиковую нагрузку. Они также предлагают отдавать предпочтение когенерационным установкам способны обеспечить свою полную электрическую мощность в любое время, независимо от потребности в тепле.
Новые правила для водородных электростанций
Одним из аспектов, который нельзя упустить из виду, является нормативный. Ученые предупреждают, что придется работать над создание специальных технических норм и стандартов для водородной электростанции. «Для предельные значения для оксидов азота (NOx) следует иметь в виду, что при горении H2 образование NOx больше, чем в природном газе. В системах комбинированного цикла после охлаждения выхлопных газов в котле-утилизаторе может быть установлена установка денитрификации с автокаталитической реакцией для снижения выбросов NOx до обычных предельных значений. Для газовых турбин без котла-утилизатора это в настоящее время невозможно, поскольку температура выхлопных газов слишком высока для каталитических нейтрализаторов».