A zöld hidrogén előállítás egyfajta zöld villamosenergia-tároló közegként is értelmezhető. Magyarországon 2030-ra a beépített naperőművi kapacitások elérhetik akár a 12 GW-ot is, amely jelentős tárolási igényt támaszthat, ezért fontos megvizsgálni az elérhető hidrogéntechnológiák alkalmasságát a villamosenergia-rendszerben való részvételre.
Fő megállapítások – modellezési forgatókönyvek a H2 technológiák villamosenergia-rendszerbeli alkalmazásáról:
- A zöld hidrogén VE-rendszerbeli alkalmazás kezdeti hazai projektjei esetén a napok közötti forgatókönyvre építő működés javasolt.
- A napok közötti (néhány napnyi tárolás) forgatókönyv esetén érhető el a legalacsonyabb termelt villamos energia önköltség, továbbá ezen alkalmazás esetén kevés alternatív, versenyképes technológia áll rendelkezésre a megújuló villamos energia tárolásához.
- Az elektrolizáló kihasználtsága magasabb, mint a szezonális forgatókönyvben.
- A tüzelőanyag-cella / gázturbina kihasználtsága magasabb, kapacitása alacsonyabb, mint a napon belüli forgatókönyvben.
- A szezonális forgatókönyv esetén a termelt VE magas költsége a többi forgatókönyv szintje alá csökkenthető, amennyiben a felhasználással egyidőben is megvalósul a H2 termelése és azonnali vagy későbbi felhasználása.
- A kimerült földgázmezős tárolás esetén az anyagáramlás iránya évente ritkán változtatható, emiatt a forgatókönyvben a felhasználás félévében nem kerül sor H2előállításra és tárolásra, így a PV és az elektrolizáló kihasználtsága alacsony.
- Az egyidejű be- és kitároláshoz két, párhuzamosan működő geológiai tároló szükséges, ennek kialakítása azonban a hazai adottságokat tekintve nem valószínű.
- A kihasználtság növelés javasolt módja a felhasználási időszakban termelt H2napok közötti forgatókönyv szerinti hasznosítása.
- A napon belüli forgatókönyv esetén nem javasolt a H2 alkalmazása, mivel ezen a tárolási időtávon elérhetők magas hatékonyságú és alacsonyabb költséggel járó technológiai alternatívák (pl. akkumulátoros energiatárolás).
- A hidrogén villamosenergia-rendszerbeli alkalmazására rövid távon a napok közötti forgatókönyvre építő működés javasolt, míg közép és hosszú távon vizsgálandó a szezonális forgatókönyv szerinti működés megvalósítása is.
Fő megállapítások – technológiák:
- A zöld hidrogén VE-rendszerbeli alkalmazás kezdeti hazai projektjei esetén PEM elektrolizáló és PEM tüzelőanyag-cella alkalmazása javasolt.
- A termelt villamos energia költsége alacsonyabb alkáli elektrolizáló alkalmazásával, mint PEM technológia esetén, viszont a VE-rendszerbeli alkalmazásokban elterjedése szűkebb körben várható a technológiai korlátaiból kifolyólag.
- Az alkáli elektrolizáló kevésbé csatlakoztatható közvetlen időjárásfüggő energiatermelőkhöz.
- A PEM elektrolizáló kisebb és könnyebb, továbbá rugalmasan terhelhető.
- A termelt villamos energia költsége alacsonyabb gázturbina alkalmazása esetén, mint tüzelőanyag-cellával, azonban a 100% H2 üzemű gázturbinák technológiai érettsége és piaci elérhetősége jóval alacsonyabb.
- A szilárd-oxidos és olvadék-karbonátos tüzelőanyag-cella technológiák esetén a legmagasabb a termelt villamos energia költsége, mivel a technológiák magas beruházási költségét a magasabb hatékonyság nem képes ellensúlyozni.
- A magas működési hőmérsékletből kifolyólag ezeket a technológiákat kapcsolt hő-és villamosenergia-termelésben célszerű alkalmazni, melynek egyedi vizsgálata szükséges.
- Az alacsony technológiai érettségből és aktív kutatás-fejlesztési tevékenységből kifolyólag az elkövetkező években jelentős fejlődés várható mind a műszaki, mind a gazdasági paraméterek tekintetében.
- A hidrogén villamosenergia-rendszerbeli alkalmazására elsősorban PEM elektrolizáló és PEM tüzelőanyag-cella technológia javasolt, míg hosszabb távon további tüzelőanyag-cellás és gázturbinás megoldások is szerepet kaphatnak.
A dokumentum teljes terjedelemben letölthető itt.