När man producerar vätgas i en elektrolysör – genom spjälkning av vatten – går drygt 30 procent av energin bort i värmeförluster. I första etappen av projektet Hycogen visade man hur dessa förluster kan minskas radikalt genom att tillföra den till ett fjärrvärmesystem. I elektrolysprocessen skapas också syrgas, vilken kan ha ett värde för fjärrvärmebolagen i deras förbränningspannor.
– Hittills har vi studerat befintliga elektrolysörsystem för tillverkning av vätgas med förnybar el. Vi kunde då se att det finns utmaningar kvar, både vad gäller teknik och ekonomi, för att det ska bli en lönsam affär för ett energibolag. Det ska vi nu analysera lite djupare, säger Anders Wickström, senior projektledare på Rise.
Optimerad produktion
Ett mål i projektet är att utreda konsekvenser och föreslå lösningar på hur vätgasproduktion som kopplas till andra energisystem, så kallad sektorkoppling, kan optimeras utifrån ett systemperspektiv. Det handlar bland annat om huruvida ökad temperatur i elektrolysören kan maximera det totala energisystemets effektivitet och nytta generellt.
– De som tillverkar elektrolysörer har främst fokus på att vätgasen ska bli så billig som möjligt. Hur processen ska kylas har man överlåtit till kunden att lösa, säger Anders Wickström och fortsätter:
– Men om man då kan höja den här temperaturen ökar dess värde för fjärrvärmebolaget. Det kan innebära att vätgasen blir något lite dyrare. Det vet vi inte ännu, men värdet av restvärmen blir högre.
En industriell part i projektet är den svenska elektrolysörtillverkaren Hymeth. Anders Wickström hoppas att fler elektrolysörtillverkare ska vilja bidra med underlag och få del av stora kunders perspektiv.
– Då kan vi få mer detaljer kring deras kylsystem och de kan vara med och analysera konsekvenserna av högre temperatur i själva elektrolysörstacken. Det kan ju i sin tur innebära att de får en mer attraktiv produkt, anpassad för sektorkoppling, säger Anders Wickström.
Sju energibolag deltar
I projektet deltar sju energibolag, varav Tekniska verken i Linköping är ett av dessa.
– På vår utvecklingsdivision tittar vi på hur vi ska utveckla vårt befintliga energisystem framöver. Idag har vi ingen vätgas i Linköping, men vi har ställt frågan om vätgasen kan få en roll i vårt framtida energisystem och i så fall på vilket sätt, säger Emelie Algebrant, energistrateg på Tekniska verken.
Tekniska verken har en omfattande verksamhet som täcker både produktion och distribution av energi, vattenförsörjning och vattenrening. De har även processer där koldioxiden kan användas för att omvandla vätgasen till mer lätthanterliga kolväten.
– Vi har själva infrastrukturen på plats för vätgasströmmar och sedan gäller det att göra en smart systemintegrering som bidrar till ett fortsatt resurseffektivt system. Tillsammans med andra energibolag och forskare i Hycogen får vi snabbare svar på våra frågor än om vi jobbat var för sig, säger hon.
Vi skulle vilja veta exakt vilken restvärme som kommer ut när det gäller temperatur och flöden. Men även hur elektrolysören påverkas av att rampa upp och ner produktionen.
Mer kunskap om elektrolysörerna
En fråga som både Emelie Algebrant och Anders Wickström ser som viktig i den andra etappen av Hycogen är att få mer kunskap kring elektrolysörerna. Enligt tillverkarna mår en elektrolysör bäst av en jämn vätgasproduktion, men vid tillverkning av grön vätgas krävs att den drivs av förnybar energi, vilket innebär att det kan bli en mer ojämn produktion.
Ett högt elpris eller medverkan på stödtjänstmarknaden kan också medföra att man drar ner på elektolysörens effekt. Det i sin tur påverkar komponenternas livslängd.
– Vi skulle vilja veta exakt vilken restvärme som kommer ut när det gäller temperatur, flöden och vilken av den vi skulle kunna nyttja direkt. Men även hur elektrolysören påverkas av att rampa upp och ner produktionen, säger Emelie Algebrant.
Kan användas i beredskapssyfte
I andra etappen av Hycogen har en ny frågeställning blivit högaktuell: lokal vätgasproduktion utifrån ett beredskapsperspektiv.
– Om man även tar med det perspektivet blir det ytterligare en fördel som talar för vätgasproduktion. Genom vätgas kan man lösa beredskapsfunktionen på ett mycket bättre, miljömässigt sätt, säger Anders Wickström.
– Idag består elberedskapen av tusentals dieselaggregat. De ska underhållas och provköras regelbundet. Vätgas kan ha en bredare roll både för långsiktig beredskap men samtidigt också flera andra användningsområden.
Det kan exempelvis handla om att stödja elnätet, vara transportbränsle till samhällskritiska transporter, serva en lokal trygghetspunkt och stötta för att starta ett lokalt elnät i ö-drift. I projektet kommer man främst att titta på hur man tekniskt kan lösa detta på ett bra sätt och också utreda vad värdet av den här beredskapsfunktionen kan vara då.
Fakta: Hycogen, etapp 2
Hycogen pågår från oktober 2024 till december 2027 och har en budget på knappt 13 miljoner kronor. 10 miljoner kronor kommer från Energimyndigheten och resterande 3 miljoner kronor bidrar de deltagande företagen med.
Projektet leds av Rise och i projektet deltar 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.
Läs mer om projektet här.
Ann-Sofie Borglund
