Produktionen av vätgas med hjälp av elektrolys öppnar för nya möjligheter inom energiområdet, men tekniken innebär fortfarande både tekniska och ekonomiska osäkerheter. Dessa frågor står i centrum för den andra etappen av forskningsprojektet Hycogen, som leds av forskningsinstitutet Rise och där flera svenska energibolag deltar.
När el används för att spjälka vatten i en elektrolysör, uppstår värmeförluster motsvarande omkring trettio procent av tillförd energi. För att ta till vara på denna spillvärme studerades i projektets första etapp hur restvärmen kan återföras till ett fjärrvärmesystem. Samtidigt produceras syrgas i processen, vilket i vissa sammanhang kan utnyttjas i förbränningspannor.
– Hittills har vi analyserat befintliga elektrolysörsystem som drivs med förnybar el. Vår slutsats är att det finns kvarstående utmaningar när det gäller både teknik och ekonomi för att detta ska bli en hållbar lösning för energibolag. Det ska vi nu fördjupa oss i, säger Anders Wickström, senior projektledare vid Rise.
Bild: Anders Wickström, senior projektledare på Rise. Foto: Rise
Sektorkopplingar och systemeffektivitet
Ett av målen i projektet är att undersöka hur vätgasproduktion kan optimeras genom sektorkopplingar – alltså genom att knyta samman produktionen med andra energisystem som fjärrvärme, elnät och industriella processer. Särskilt fokus ligger på om ökad temperatur i elektrolysörens kylsystem kan bidra till ett mer resurseffektivt energisystem.
– De företag som tillverkar elektrolysörer har oftast haft som främsta mål att hålla nere kostnaden för själva vätgasen. Kylsystemet lämnas ofta till kunden att lösa, säger Anders Wickström.
Han menar att om elektrolysörens temperatur kan höjas, kan det höja värdet för fjärrvärmesystemet. Det är ännu oklart om det påverkar priset på vätgas, men värdet av den utnyttjade spillvärmen ökar.
Svenska Hymeth är en av elektrolysörtillverkarna som deltar i projektet. Förhoppningen är att fler tillverkare ska bidra med teknisk information, vilket kan ge en mer detaljerad bild av vad en anpassning för sektorkoppling skulle innebära.
– Om tillverkarna är med och delar data om sina kylsystem kan vi gemensamt analysera effekterna av högre temperaturer i elektrolysörstacken. Det kan i förlängningen leda till att produkterna blir bättre anpassade för integrering i lokala energisystem, säger Anders Wickström.
Energibolagens intresse och frågor om drift
Sju svenska energibolag deltar i projektet, däribland Tekniska verken i Linköping. Bolaget är i dag inte verksamt inom vätgasproduktion, men ser ett potentiellt användningsområde i framtiden.
– Vi ser över hur vårt energisystem ska utvecklas framöver. Vätgas finns inte i vårt nuvarande system, men frågan är om det bör ändras och i så fall hur, säger Emelie Algebrant, energistrateg vid Tekniska verken.
Tekniska verken har redan infrastruktur som skulle kunna utnyttjas för vätgas, och bolaget bedriver även processer där infångad koldioxid kan reagera med vätgas för att skapa kolväten.
– Vi vill förstå hur mycket värme som lämnar elektrolysören, vilken temperatur och vilka flöden det rör sig om. Samtidigt vill vi veta hur själva utrustningen påverkas när produktionen anpassas efter variationer i elpriser och tillgång till förnybar el, säger hon.
Både Emelie Algebrant och Anders Wickström betonar vikten av att förstå hur elektrolysörerna fungerar vid varierande belastning. En jämn produktion ger oftast längre livslängd, men grön vätgasproduktion kräver flexibilitet, vilket påverkar driften.
Vätgas som en del av svensk beredskap
En ny fråga som tillkommit i Hycogens andra etapp rör vätgasens möjliga roll i beredskapssyfte. I dag bygger svensk elberedskap till stor del på dieselaggregat, som kräver regelbunden service och provdrift.
– Om man också tar hänsyn till beredskapsperspektivet finns ytterligare ett argument för lokal vätgasproduktion. Vätgas kan användas som en mer miljövänlig lösning än fossila alternativ, säger Anders Wickström.
Vätgasproduktion i fokus när Hycogen går vidare
Vätgas skulle exempelvis kunna användas för att stötta elnätet vid störningar, fungera som bränsle för samhällsviktig transport eller driva lokala trygghetspunkter. Projektet undersöker nu hur sådana tekniska lösningar skulle kunna utformas, samt vilket värde de kan ha ur ett samhällsperspektiv.
Fakta: Hycogen etapp två
Den andra etappen av Hycogen pågår från oktober 2024 till december 2027. Projektets budget uppgår till knappt tretton miljoner kronor, varav tio miljoner kommer från Energimyndigheten. Resterande tre miljoner finansieras av deltagande företag.
Projektet leds av Rise och involverar bland andra Karlstads Energi, Stockholm Exergi, Tekniska verken, Mälarenergi, Göteborg Energi, Siemens Energy, Alfa Laval Technologies, Luleå Energi, Kraftringen, Hymeth, Lunds Tekniska Högskola och Högskolan i Halmstad.
Källa:
Energiforsk / Rise – Projekt Hycogen
