Saubere Stromversorgung
Veröffentlicht auf 3. August 2020 |
von Tina Casey
3. August 2020 durch Tina Casey
Offshore-Windparks sind ohne Zubehör aufregend genug, aber es sieht so aus, als ob Shell entschlossen ist, die Lilie für erneuerbare Energien zu vergolden. Das Unternehmen hat gerade die Rechte für den Bau des riesigen Windparks Hollandse Kust (nord, nicht zuid) vor der niederländischen Küste in seinem CrossWind-Joint Venture mit Eneco festgelegt, und Windkraftanlagen im Wert von 759 Megawatt werden nicht die einzigen grünen Leckerbissen sein, die entstehen vom Meer.
Grüner Wasserstoff ist in der Mischung für einen neuen Offshore-Windpark, der gleichzeitig als Demonstrationsstandort für aufstrebende saubere Technologien dient (Bild über die niederländische Regierung).
Mehr intermittierende Energie aus Offshore-Windparks
Schale hat die gekreuzt CleanTechnica Radar, wenn es sich unter anderem um erneuerbare Energien in die Windenergie bewegt. Das Windprojekt Hollandse Kust Nord baut die neue Identität des Unternehmens als sauberer Stromventilator auf und positioniert es gleichzeitig als weltweit führendes Unternehmen für innovative Lösungen für die Herausforderung, große Mengen intermittierender Energie in das Netz zu integrieren.
Der neue Offshore-Windpark wird mehr als 1 Million niederländische Haushalte mit sauberem Strom versorgen, und zwar ab 3,3 Terawattstunden pro Jahr.
Der Windpark wird außerdem fünf Technologie-Add-Ons demonstrieren, mit denen das Problem gelöst werden soll, was zu tun ist, wenn zu viel variable Energie in ein Netz eingespeist wird, das für stabilere und vorhersehbarere Eingaben ausgelegt ist.
Wettervorhersagen und andere Analysewerkzeuge haben den Netzbetreibern geholfen, Wind und Sonne unter einen Hut zu bringen. Verbesserungen dieser Technologien werden dazu beitragen, einen Unterschied zu machen, ebenso wie die Hinzufügung von mehr Energiespeichern.
Da sich jedoch immer mehr Offshore-Windparks am Horizont der funkelnden grünen Zukunft abzeichnen, sind zusätzliche Lösungen erforderlich.
Vergoldung der Offshore-Windkraftlilie mit schwimmenden Sonnenkollektoren
Eine der fünf neuen Technologien, die rund um Hollandse Kust nord eingeführt werden sollen, sind schwimmende Sonnenkollektoren. Die globalen Auswirkungen einer erfolgreichen Demonstration könnten enorm sein, da Solarentwickler auf der Suche nach Standorten sind, an denen neue Solarparks keine Probleme mit der Landnutzung haben und sich bereits an Stauseen und andere Gewässer wenden, um eine Lösung zu finden.
Hier in den USA hat das National Renewable Energy Laboratory des Energieministeriums geschätzt, dass allein schwimmende Solarenergie an Land fast produzieren könnte 10% der Stromversorgung des Landes.
Dies ist eine konservative Schätzung, die auf dem Einsatz von Sonnenkollektoren an weniger als 30% der von Menschen geschaffenen Stauseen und anderen gebauten Gewässer in den USA basiert. Das Forschungsteam nahm einen ersten Pool von 24.419 potenziellen Standorten und beschränkte ihn auf eine kleinere Gruppe, in der schwimmende Sonnenenergie eine wirtschaftlich sinnvolle Alternative zur Nutzung von Ackerland darstellen könnte.
Erweitern Sie diese Idee jetzt auf schwimmende Offshore-Solarenergie, und die Dinge öffnen sich wirklich. Die Offshore-Windparkbewegung gewinnt in den USA endlich an Fahrt, wobei der Schwerpunkt auf der Atlantikküste liegt, wo relativ flaches Wasser aufkommt und eine Reihe von Küstenstaaten ehrgeizige Pläne für erneuerbare Energien haben.
An der Pazifikküste wird es noch interessanter. Ein Großteil der Küste ist zu tief für herkömmliche feste Windturbinenplattformen, aber die neue schwimmende Windturbinentechnologie bietet eine Problemumgehung und könnte Solarentwicklern die Möglichkeit bieten, ihre Solarmodule nebeneinander zu huckepack.
Intelligentere Offshore-Windparks am Horizont… mit grünem Wasserstoff!
Ein zweites CrossWind-Projekt beinhaltet die oben genannten analytischen Verbesserungen. Shell und Eneco werden zeigen, wie Windkraftanlagen genauer abgestimmt werden können, um den „Nachlaufeffekt“ zu minimieren, bei dem Turbinen in einem Windpark die Effizienz der anderen beeinträchtigen.
Ebenfalls in der Kategorie der analytischen Verbesserungen befindet sich eine dritte Demonstration, die eine kontinuierliche, konstante Leistungsabgabe unabhängig von den Windverhältnissen anstrebt. Dieses Projekt wird die Windkraftanlagen und Sonnenkollektoren sowie ein kurzfristiges Batteriespeichersystem und ein grünes Wasserstoffelektrolysesystem koordinieren.
Und hier wird es interessant. Für diejenigen unter Ihnen, die neu in diesem Thema sind, setzt ein grünes Wasserstoffelektrolysesystem elektrischen Strom ein, um Wasserstoffgas aus Wasser zu „spalten“. Das System könnte genauso leicht mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, ist jedoch aus Sicht der Dekarbonisierung nur dann sinnvoll, wenn der Strom aus erneuerbaren Energien stammt.
Herstellung von grünem Wasserstoff aus Wind und Meerwasser
In Bezug auf Hollandse Kust nord könnte das Elektrolysesystem in Zeiten geringer Nachfrage betrieben werden und bei Bedarf überschüssige Windkraft, Sonnenenergie oder sowohl Wind- als auch Sonnenenergie verwenden.
Die Sprache der CrossWind-Ankündigung scheint zu implizieren, dass die Systeme am Standort Hollandse Kust Nord vor der Küste installiert werden („… der Offshore-Windpark wird die folgenden fünf Technologiedemonstrationen enthalten…“), aber es ist möglich, dass sie das Wort „ include ”in einem losen Sinne. In diesem Fall finden möglicherweise einige oder alle Geräte ihren Weg an Land.
Wenn jedoch ein Ziel des Projekts darin besteht, den Onshore-Fußabdruck erneuerbarer Energien auf ein Minimum zu reduzieren, besteht die Alternative darin, Elektrolysesysteme an den Turbinen oder an einem zentralen Ort vor der Küste zu bauen. Die niederländische Regierung scheint verschiedene Arten von Aktivitäten vorwegzunehmen, mit denen sie zusammenarbeiten könnte der Windpark mit 69 TurbinenAlso, da ist das.
Ein weiteres zu berücksichtigendes Element ist das zu spaltende Wasser. In der Regel gereinigtes Wasser wird für die Elektrolyse benötigt, was auch bedeutet, dass mehr Energie benötigt wird, um das System zu betreiben. Dies könnte eine weitere Grundlage für den Einsatz von Wind und Sonne am selben Offshore-Standort bilden. Es könnte sich auch um das Kurzzeitbatteriespeichersystem handeln, das auch dann eingesetzt werden kann, wenn zusätzliche Energie für die Wasserreinigung und Elektrolyse benötigt wird.
Shell und Eneco könnten auch mustern aufkommende Elektrolyse-Technologie das arbeitet mit gewöhnlichem Meerwasser und anderen weniger als reinen Quellen.
Vielleicht mehr grüner Wasserstoff = mehr Offshore-Windparks
Was die Partner mit all dem grünen Wasserstoff vorhaben, ist die Energiespeicherung die Antwort. In Zeiten hoher Nachfrage könnte der gespeicherte Wasserstoff zusätzlichen Strom erzeugen, vermutlich mit Brennstoffzellen vor oder an Land.
Der grüne Wasserstoffwinkel bietet auch die Möglichkeit, in Zeiten geringer Nachfrage weiterhin saubere Energie aus Windkraftanlagen zu pumpen.
Obwohl in der Ankündigung nicht ausdrücklich darauf eingegangen, könnte auch der Energietransport in Frage kommen. Überschüssiger grüner Wasserstoff aus dem Offshore-Windpark könnte per Lastkahn oder Pipeline an Onshore-Nutzer oder an andere Offshore-Nutzer exportiert werden.
In diesem Fall hätten Offshore-Windentwickler viel mehr Möglichkeiten bei der Standortauswahl. Sie müssten nicht von der Größe der lokalen Bevölkerung oder der Fähigkeit des regionalen Netzes abhängen, die gesamte Leistung ihrer neuen Windparks zu absorbieren.
Ein in Dänemark laufendes Projekt veranschaulicht einen wasserstoffbasierten Ansatz für das Problem der Überkapazitäten. Das Projekt umfasst die Erzeugung von grünem Wasserstoff mit Windkraft und die Weiterleitung an Wasserstofftankstellen, anstatt das Netz mit Strom zu versorgen. Der Brennstoff wird für eine neue Flotte von Wasserstoff-Brennstoffzellenbussen verwendet.
Ein Onshore-Projekt für grünen Wasserstoff zeigt einen anderen Blickwinkel. Das kürzlich von Microsoft vorgestellte Projekt umfasst ein Azure-Rechenzentrum, das zwei Tage lang in Betrieb war Brennstoffzellen, die mit gespeichertem grünem Wasserstoff betrieben werden. Der Wasserstoff wurde von einem hauseigenen Elektrolyseursystem mit Windkraft erzeugt.
Microsoft prüft bereits das Potenzial, das System als Lastausgleichsdienst für lokale Netze zu betreiben, ähnlich wie das CrossWind-Projekt Zuverlässigkeit und Stabilität demonstrieren möchte.
„Zum Beispiel könnte der Elektrolyseur in Zeiten übermäßiger Wind- oder Sonnenenergieerzeugung eingeschaltet werden, um die erneuerbare Energie als Wasserstoff zu speichern. In Zeiten hoher Nachfrage könnte Microsoft dann die Wasserstoffbrennstoffzellen in Betrieb nehmen, um Strom für das Netz zu erzeugen “, erklärte Microsoft in einer kürzlich veröffentlichten Pressemitteilung.
Microsoft erwägt auch das Potenzial seiner mit Wasserstoff ausgestatteten Rechenzentren, als Tankstellen für Langstrecken-Wasserstoff-Brennstoffzellen-LKWs zu fungieren.
Irgendwelche Gedanken? Ist die Wasserstoffwirtschaft ein Einhorn oder haben Shell, Eneco, Microsoft und die niederländische Regierung wirklich etwas vor?
Folge mir auf Twitter.
Bild: Lage von neuer Windpark in der Niederländischen SeeMit freundlicher Genehmigung der niederländischen Regierung.
Schätzen Sie die Originalität von CleanTechnica? Erwägen Sie, Mitglied, Unterstützer oder Botschafter von CleanTechnica zu werden – oder a Patreon.
Haben Sie einen Tipp für CleanTechnica? Senden Sie uns eine E-Mail: [email protected]
Neueste Cleantech Talk-Episoden
Neueste CleanTechnica.TV-Folge
Über den Autor
Tina Casey ist spezialisiert auf militärische und unternehmerische Nachhaltigkeit, fortschrittliche Technologie, aufkommende Materialien, Biokraftstoffe sowie Wasser- und Abwasserprobleme. Die Artikel von Tina werden häufig auf Reuters, Scientific American und vielen anderen Websites erneut veröffentlicht. Die geäußerten Ansichten sind ihre eigenen. Folgen Sie ihr auf Twitter @ TinaMCasey und Google+.