EMEC vereint Gezeitenkraft, Batteriespeicher und Hâ‚‚-Produktion in einer Anlage
Aus Gezeitenkraft gewonnene Energie wird in einer EMEC-Anlage zur Wasserstoffproduktion genutzt. Batteriespeicher sorgen fĂĽr einen kontinuierlichen Betrieb.
Die Anlage des EMEC mit Elekrtolyseur und Batteriespeicher an Land. Die Energie kommt von einer Gezeitenturbine vor der KĂĽste.
(Bild: EMEC)
Das European Energy Centre (EMEC) hat in einer weltweit einzigartigen Anlagenkombination demonstriert, dass es möglich ist, Gezeitenkraft, Langzeit-Batteriespeicher und Wasserstoffproduktion in einem koordinierten Energiesystem zu bündeln. Die Anlage wird über den Forschungsstandort des EMEC auf der Insel Eday im schottischen Orkney-Archipel betrieben, wo auch andere Techniken für die Erstellung sauberer Energie getestet werden.
Die Ingenieure von EMEC kombinierten fĂĽr das Energiesystem drei Techniken, die bereits einzeln erprobt worden waren und funktionieren. Das sind die an der KĂĽste vorgelagerte 2-MW-O2-Gezeitenturbine von Orbital Marine Power zur Gewinnung von Energie aus Gezeitenkraft, die Vanadium-Redox-Batterien von Invity Energy Systems zur Energiespeicherung sowie der 670-kW-Elektrolyseur von ITM Power zur Herstellung von Wasserstoff am EMEC-Standort Caldale an Land.
Steuerung der EnergieflĂĽsse
Die Einzelsysteme wurden so miteinander verbunden, dass sie in der Lage sind, Schwankungen der produzierten Gezeitenenergie auszugleichen. Mögliche überschüssige Energie wird dabei in den Vanadium-Redox-Batterien gespeichert und bei Bedarf daraus Wasserstoff produziert.
Was sich einfach anhört, war ein komplexes Unterfangen, wie Leonore van Velzen, die Betriebs- und Wartungsleiterin bei EMEC erläutert. Die Forscher des EMEC mussten zunächst mehrere Energieflussszenarien testen, um die optimalen Abläufe von der Energiegewinnung, Speicherung und der Energienutzung und -abgabe zu ermitteln.
Der mit der Gezeitenturbine hergestellte Strom lädt das Batteriesystem auf. In Zeiten hoher Stromproduktion wird die Energie direkt dazu genutzt, um Wasserstoff zu produzieren. Die restliche Energie wird in das örtliche Stromnetz eingespeist. Liefert das Gezeitenkraftwerk weniger Energie, dann wird der Strom aus den Batterien an den Elektrolyseur weitergeleitet, um weiter konstant Wasserstoff produzieren zu können.
Der Test habe nach Angaben von EMEC bestätigt, dass das System grundsätzlich funktioniert. Die schwankende Stromproduktion durch die Gezeitenabhängigkeit könne effektiv durch das Batteriesystem ausgeglichen werden. Die Ingenieure sehen jedoch auch noch Verbesserungsbedarf beim Batteriemanagement und der Ansteuerung des Elektrolyseurs. Getestet wurde neben den Betriebsszenarien auch die Sicherheit der Anlage, etwa wie sich der Ausfall des Elektrolyseurs auswirkt und die Abschaltung der kompletten Anlage vermieden werden kann. Auch hier hätten sich getroffene Maßnahmen als wirksam erwiesen.
Videos by heise
Die EMEC-Wissenschaftler wollen nun aufbauend auf den praktischen Erfahrungen bei der Wasserstoffproduktion in einem nächsten Schritt die Herstellung synthetischer Kraftstoffe auf Basis erneuerbaren Wasserstoffs testen. Die synthetischen Kraftstoffe könnten dazu genutzt werden, um schwer zu dekarbonisierende Sektoren wie Luftfahrt und Schiffahrt zu versorgen.
Die Finanzierung der Forschungsarbeit und der Demonstration der Funktion des kombinierten Kraftwerks erfolgte ĂĽber das von Interreg North-West Europe finanzierte ITEG-Projekt. Weitere Mittel stammen von der schottischen Regierung und dem EU-finanzierten Projekt Forward2030.
(olb)
