Energiomstilling i fokus: Hvordan elektrolysører og lagring kan redusere kostnadene!

Energiomstilling i fokus: Hvordan elektrolysører og lagring kan redusere kostnadene!

Forskningsteam fra Leibniz University Hannover (LUH) og Institute for Solar Energy Research Hameln (ISFH) har utført en omfattende studie om bruk av elektrolysere og batterilagring. Målet er å analysere hvilken innflytelse disse teknologiene har på kostnadene ved energiomstillingen. En av de største utfordringene er å tilpasse energisystemet til den svingende tilgjengeligheten av vind- og solenergi. Når det er høy vind- og soltilgjengelighet er det overskudd av strøm, mens det i tider med lav produksjon (mørke perioder) er mangel på energi.

Overskudd av elektrisitet kan enten lagres i batterilager eller omdannes til hydrogen gjennom elektrolyse. Dette hydrogenet brukes først og fremst i industrien. En modell utviklet spesielt for dette formålet optimaliserer nå det tyske energisystemet og bestemmer bidraget fra elektrolysører og batterilagring til en effektiv energiomstilling. Det optimaliserte scenariet viser at elektrolysatorer for hydrogenproduksjon primært bør plasseres i det vindfulle nord i Tyskland, mens batterilagring er jevnt fordelt over Tyskland, med fokus i sør, hvor mer solcelleelektrisitet er tilgjengelig.

Kostnadsbesparelser og økt effektivitet

Prognosene indikerer at rundt 35 prosent av elektrisiteten fra fornybar energi må lagres eller omdannes til hydrogen innen 2050. Unnlatelse av å iverksette tiltak på dette området kan øke de totale kostnadene ved energiomstillingen med opptil 60 milliarder euro. Studien, som er økonomisk støttet av EWE AG, gir viktige grunnlag for beslutningstakere i politikk og næringsliv for å nå disse målene. Forsinkelser i utvidelse av hydrogenanlegg og lagring kan også gjøre det betydelig vanskeligere å nå klimamålene.

In order to ensure the efficiency of the electrolysers, a specific proportion of green electricity is crucial. Ifølge energirådgivningsbyrået Novaro er andelen grønn strøm på årsbasis i dag 60 prosent, og denne andelen er på over 80 prosent på 1.854 timer i løpet av perioden. En "hydrogenakselerasjonslov" under utarbeidelse setter en terskel på 80 prosent, noe som anses for høyt. Det økonomiske optimumet for å bruke hydrogen er en terskel på 70 prosent, noe som gjør at elektrolysatorene kan fungere i opptil 2900 timer per år.

Teknologiske utfordringer ved elektrolyse

Selve elektrolyse, en prosess som bryter ned vannmolekyler til hydrogen- og oksygenatomer, står overfor betydelige utfordringer. Katalysatorer er nødvendige for å sette i gang og akselerere denne prosessen. Tidligere utbygginger på dette området har imidlertid stort sett vært mislykkede, så materialene må fungere under reelle industrielle forhold i minst ti år. Dr. Philipp Gerschel fra Ruhr-universitetet i Bochum beskriver vanskelighetene med å velge materialer og utvikle egnede katalysatorer. Prof. Dr. Doris Segets fra Universitetet i Duisburg-Essen understreket spesielt behovet for en arbeidsflyt for materialsammenligning. Vi samarbeider med flere institusjoner for å utvikle nye elektrolyseprosesser som også kan klare seg uten edle metaller.

Denne utviklingen kan fremme katalysatorforskningen ytterligere og dermed muliggjøre utstrakt produksjon av elektrolysatorer i løpet av de neste ti årene. Samarbeidsprosjektet omfatter 18 forskere fra ulike disipliner og institusjoner, inkludert Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion.

Samlet sett viser dagens forskning en klar retning: målrettet bruk av elektrolysatorer og batterilagring er avgjørende for en kostnadseffektiv og bærekraftig energiomstilling. Hele studien er tilgjengelig på nettet og gir verdifull innsikt for fremtidig energipolitikk.

For mer informasjon om dagens utvikling og forskning, vennligst besøk følgende lenker: Leibniz-universitetet i Hannover, PV Magazine, og Fraunhofer UMSICHT.