Energiomstilling i fokus: Hvordan elektrolysatorer og lager kan reducere omkostningerne!

Energiomstilling i fokus: Hvordan elektrolysatorer og lager kan reducere omkostningerne!

Forskerhold fra Leibniz Universitet Hannover (LUH) og Institut for Solenergiforskning Hameln (ISFH) har udført en omfattende undersøgelse af brugen af ​​elektrolysere og batteriopbevaring. Målet er at analysere disse teknologiers indflydelse på omkostningerne ved energiomstillingen. En af de største udfordringer er at tilpasse energisystemet til den svingende tilgængelighed af vind- og solenergi. Når der er høj vind- og soltilgængelighed, er der overskud af el, mens der i tider med lav produktion (mørke perioder) er mangel på energi.

Overskydende elektricitet kan enten opbevares i batterilager eller omdannes til brint gennem elektrolyse. Denne brint bruges primært i industrien. En model, der er udviklet specifikt til dette formål, optimerer nu det tyske energisystem og bestemmer bidraget fra elektrolysører og batterilager til en effektiv energiomstilling. Det optimerede scenarie viser, at elektrolysatorer til brintproduktion primært bør placeres i det blæsende nordlige Tyskland, mens batterilageret er jævnt fordelt over Tyskland med fokus i syd, hvor der er mere solcelleelektricitet til rådighed.

Omkostningsbesparelser og øget effektivitet

Prognoserne tyder på, at omkring 35 procent af elektriciteten fra vedvarende energi skal lagres eller omdannes til brint i 2050. Manglende handling på dette område kan øge de samlede omkostninger ved energiomstillingen med op til 60 milliarder euro. Undersøgelsen, som er økonomisk støttet af EWE AG, giver et vigtigt grundlag for, at beslutningstagere i politik og erhvervsliv kan nå disse mål. Forsinkelser i udbygningen af ​​brintanlæg og lager kan også gøre det væsentligt sværere at nå klimamålene.

For at sikre effektiviteten af ​​elektrolysatorerne er en bestemt andel af grøn strøm afgørende. Ifølge energirådgivningsbureauet Novaro er andelen af ​​grøn el på årsbasis i øjeblikket 60 procent, hvor denne andel er over 80 procent på 1.854 timer i den betragtede periode. En "brintaccelerationslov", der i øjeblikket er under udarbejdelse, sætter en tærskel på 80 procent, hvilket anses for at være for højt. Det økonomiske optimum for at bruge brint er en tærskel på 70 procent, som gør, at elektrolysatorerne kan køre i op til 2.900 timer om året.

Teknologiske udfordringer ved elektrolyse

Selve elektrolyse, en proces, der nedbryder vandmolekyler til brint- og oxygenatomer, står over for betydelige udfordringer. Katalysatorer er nødvendige for at igangsætte og accelerere denne proces. Tidligere udviklinger på dette område har dog stort set været mislykkede, så materialerne skal fungere under reelle industrielle forhold i mindst ti år. Dr. Philipp Gerschel fra Ruhr University Bochum beskriver vanskelighederne med at udvælge materialer og udvikle egnede katalysatorer. Prof. Dr. Doris Segets fra University of Duisburg-Essen understregede især behovet for en arbejdsgang til materialesammenligning. Vi samarbejder med flere institutioner om at udvikle nye elektrolyseprocesser, der også kan undvære ædelmetaller.

Denne udvikling kan yderligere fremme forskningen i katalysatorer og dermed muliggøre en udbredt produktion af elektrolysatorer inden for de næste ti år. Samarbejdsprojektet omfatter 18 forskere fra forskellige discipliner og institutioner, herunder Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion.

Samlet set viser den nuværende forskning en klar retning: den målrettede brug af elektrolysatorer og batterilagring er afgørende for en omkostningseffektiv og bæredygtig energiomstilling. Hele undersøgelsen er tilgængelig online og giver værdifuld indsigt til fremtidens energipolitik.

For mere information om den aktuelle udvikling og forskning, besøg venligst følgende links: Leibniz Universitet Hannover, PV Magasinet, og Fraunhofer UMSICHT.