8 maja austriacka spółka RAG uruchomiła pierwszy na świecie pilotażowy projekt podziemnego magazynowania wodoru w dawnej składowi gazu w Rubensdorfie. Projekt pilotażowy będzie magazynował 1,2 miliona metrów sześciennych wodoru, co odpowiada 4,2 GWh energii elektrycznej. Magazynowany wodór będzie wytwarzany przez ogniwo z membraną do wymiany protonów o mocy 2 MW dostarczone przez firmę Cummins, które początkowo będzie działać przy obciążeniu podstawowym, aby wytworzyć wystarczającą ilość wodoru do przechowywania. W dalszej części projektu ogniwo będzie działać w bardziej elastyczny sposób, umożliwiając przesyłanie nadmiaru energii odnawialnej do sieci.
Jako ważny kamień milowy w rozwoju gospodarki wodorowej, projekt pilotażowy zademonstruje potencjał podziemnego magazynowania wodoru na potrzeby sezonowego magazynowania energii i utoruje drogę do wykorzystania energii wodorowej na dużą skalę. Choć nadal pozostaje wiele wyzwań do pokonania, z pewnością jest to ważny krok w kierunku bardziej zrównoważonego i niskoemisyjnego systemu energetycznego.
Podziemne magazynowanie wodoru, czyli wykorzystanie podziemnej struktury geologicznej do magazynowania energii wodorowej na dużą skalę. Wytwarzając energię elektryczną z odnawialnych źródeł energii i wytwarzając wodór, wodór jest wtryskiwany do podziemnych struktur geologicznych, takich jak jaskinie solne, wyczerpane złoża ropy i gazu, warstwy wodonośne i jaskinie wyłożone twardymi skałami, aby uzyskać magazynowanie energii wodorowej. W razie potrzeby wodór można wydobywać z podziemnych magazynów wodoru do celów gazowniczych, energetycznych lub do innych celów.
Energię wodorową można magazynować w różnych postaciach, w tym w postaci gazu, cieczy, adsorpcji powierzchniowej, wodorku lub cieczy za pomocą pokładowych zbiorników wodorowych. Jednakże, aby zapewnić sprawne działanie pomocniczej sieci energetycznej i stworzyć idealną sieć energii wodorowej, obecnie jedyną wykonalną metodą jest podziemne magazynowanie wodoru. Powierzchniowe formy magazynowania wodoru, takie jak rurociągi czy zbiorniki, mają ograniczoną zdolność magazynowania i rozładunku wynoszącą zaledwie kilka dni. Aby zapewnić magazynowanie energii w skali tygodni lub miesięcy, potrzebne są podziemne magazyny wodoru. Podziemne magazynowanie wodoru może zaspokoić nawet kilkumiesięczne zapotrzebowanie na energię, w razie potrzeby można je pozyskać do bezpośredniego wykorzystania lub przekształcić w energię elektryczną.
Jednakże podziemne magazynowanie wodoru wiąże się z szeregiem wyzwań:
Po pierwsze, rozwój technologiczny jest powolny
Obecnie badania, rozwój i demonstracje potrzebne do przechowywania w wyczerpanych złożach gazu i warstwach wodonośnych są powolne. Konieczne są dalsze badania, aby ocenić wpływ pozostałości gazu ziemnego na zubożonych polach, reakcje bakteryjne in situ w warstwach wodonośnych i zubożonych polach gazowych, które mogą powodować zanieczyszczenia i utratę wodoru, a także wpływ szczelności przechowywania, na który mogą mieć wpływ właściwości wodoru.
Po drugie, okres realizacji projektu jest długi
Projekty podziemnych magazynów gazu wymagają znacznych okresów budowy, od 5 do 10 lat w przypadku kawern solnych i wyczerpanych zbiorników oraz od 10 do 12 lat w przypadku magazynowania w warstwach wodonośnych. W przypadku projektów związanych z magazynowaniem wodoru opóźnienie może być większe.
3. Ograniczone warunkami geologicznymi
Lokalne środowisko geologiczne determinuje potencjał podziemnych magazynów gazu. Na obszarach o ograniczonym potencjale wodór może być magazynowany na dużą skalę jako ciekły nośnik w procesie konwersji chemicznej, ale zmniejsza się również efektywność konwersji energii.
Choć energia wodorowa nie znalazła dotąd zastosowania na szeroką skalę ze względu na niską efektywność i wysoki koszt, ma ona szerokie perspektywy rozwoju w przyszłości ze względu na jej kluczową rolę w dekarbonizacji w różnych ważnych dziedzinach.
Czas publikacji: 11 maja 2023 r