Ennyire hatékony egy hidrogénes erőmű

A múlt héten számoltunk be egy Amerikában épülő projektről, amely két földalatti hidrogéntárolót és egy hidrogén-kompatibilis gázerőművet foglal magába. A létesítmény méretei impozánsak: egy 220 MW-os elektrolizáló szolgálja ki a 11 ezer tonna zöld hidrogén befogadására alkalmas tárolókat, az áramtermelésről gondoskodó kombinált ciklusú gázerőmű kapacitása pedig 840 MW. Azt is megállapítottuk, hogy a 11 ezer tonnányi hidrogén elegendő energiát tartalmaz ahhoz, hogy Magyarország villamosenergia-igényét két napon át fedezze.

A cikkünk kapcsán felmerült azonban a kérdés, hogy mégis mennyire hatékony egy olyan ciklus, melynek során az áramból hidrogén lesz, a hidrogénből pedig újra áram? Mivel a Siemens is készít hasonló rendszereket, így az általuk közzétett adatok segíthetnek választ adni erre a kérdésre.

Ma még keverik a hidrogént és a földgázt, de a hidrogén aránya egyre magasabb lesz, míg végül teljesen kiszorul a földgáz. Kép: Siemens

A folyamat első lépéseként a megújuló energiából egy elektrolizáló segítségével hidrogént állítanak elő (meg persze oxigént, amit szintén lehet értékesíteni). Ilyen elektrolizáló lehet például a Siemens által gyártott Silyzer 300 protonáteresztő membrános technológiát alkalmazó berendezés, amely óránként 330 kg hidrogént képes előállítani. Ennek hatásfoka 75,5%-os, vagyis a felhasznált energia negyede hővé alakul, a folyamat során keletkező hulladékhő ipari, vagy lakossági célú hasznosítására azonban lehetőséget nyújtanak a hőszivattyúk és a hőtárolók.

A hidrogént ezután kompresszálni és tárolni kell, mielőtt visszaalakítják villamos energiává. Ez utóbbi történhet gázturbinával, üzemanyagcellával, vagy kombinált ciklusú gázturbinás erőművel, melyeknek a hatásfoka eltérő, de jobb esetben is csak 60% körül alakul, ám ezen tovább lehet javítani a hulladékhő hasznosításával.

A Siemens brosúrája szerint az oda-vissza konverziót magába foglaló teljes ciklus hatásfoka 70% körül alakul, ha az összes rendelkezésre álló hulladékhőt sikerül felhasználni, enélkül pedig 40% alatt marad. A hatékonyság mértékét tehát jelentős mértékben befolyásolja, hogy tudunk-e mit kezdeni a folyamat során keletkező hővel.

300 GWh-s hidrogénes energiatárolót épít a Mitsubishi

A hidrogénről további, sokkal bővebb információk találhatóak az alábbi oldalunkon.

Hidrogén

dr. Papp László (Sol Invictus)

Technológiai elemző, és a Villanyautosok.hu csapatának megújuló energiákkal, energiatárolással, illetve piaci trendekkel foglalkozó szakértője. Célja, hogy minél többek számára tegye egyértelművé, hogy a fenntartható jövő gazdaságilag is a legracionálisabb választás.