Ontwikkeling, bouw en demonstratie van verplaatsbare waterstoftankstations op basis van groene elektriciteit

Omschrijving:
Als start voor de uitbouw van een waterstofinfrastructuur wordt er in dit project voor geopteerd dat verplaatsbare waterstoftankstations worden gebouwd, die op diverse locaties voor diverse demonstraties ingezet kunnen worden.

Een verplaatsbare tankstation bestaat uit de volgende componenten:

• elektrolyseur 
• compressor 
• opslag 
• tanksysteem

De verplaatsbare waterstoftankstations maken uit ‘elektriciteit’ en ‘water’ de eindproducten waterstof en zuurstof, die op basis van de vereisten (kwaliteit, hoeveelheid) van de eindgebruiker via een compressor wordt gecomprimeerd tot de gewenste druk (bv. 200 – 300 bar).

De gecomprimeerde waterstof wordt tijdelijk opgeslagen en op basis van de momentane behoefte van de eindgebruikers wordt de waterstof via een tanksysteem getankt.

Via de tussentijdse opslag worden aanbod van elektriciteit en vraag naar waterstof in de tijd van elkaar ontkoppeld, waardoor deze technologie bij uitstek geschikt is om gebruikt te worden in combinatie met sterk fluctuerende hernieuwbare elektriciteitsbronnen als wind en zon.

Innovatief in dit project is dat elektrolyseur-compressor-opslag-tanksysteem geoptimaliseerd worden op vlak van :

• nieuw concept elektrolyseur met lagere kosten en hogere rendementen 
• geoptimaliseerde systeemintegratie gefocusseerd op minimalisering investerings- en exploitatiekosten, maximalisering rendement en bedrijfszekerheid 
• verplaatsbaar/mobiel tankstation dat voldoet aan de vereiste vergunningen/keuring

De eerste verplaatsbare waterstoftankstations worden gekoppeld aan het openbare elektriciteitsnet, zodat hier geen directe koppeling is tussen de elektrolyseur en de hernieuwbare elektriciteit. Deze technologie kan ook een oplossing bieden voor de voortdurend toenemende technische problemen die bestaande elektriciteitsnetten ondervinden door de voortdurende toenemende installatie van decentrale elektriciteitsproductietechnieken (windturbines, warmtekracht-systemen). Nu al worden in bepaalde locaties van het elektriciteitsnet geen vergunningen meer afgegeven voor decentrale elektriciteitsproductiesystemen; in deze gebieden kan door de installatie van verplaatsbare waterstoftankstations getoond worden dat deze technologie mogelijk een oplossing kan bieden voor lokaal te zwaar belaste elektriciteitsnetten; de geproduceerde waterstof kan bijvoorbeeld gebruikt worden voor lokaal transport.

Het derde waterstoftankstation zal mogelijk rechtstreeks gekoppeld worden aan een windturbine, waardoor de fluctuaties van de windturbine direct gecombineerd worden met een elektrolyse.

Deze demonstratie is uniek en geeft een realistisch inzicht in het toelaatbaar dynamisch gedrag van de elektrolyseur en de daaraan gekoppelde betrouwbaarheid en rendementen.

Op basis van de eindklanten (zie verder) worden de groottes van de elektrolyseurs voorzien. Deze omvang van elektrolyseurs kunnen voldoende waterstof produceren voor de eindgebruikers; extra geproduceerde waterstof, die erg zuivere kwaliteit heeft, kan ook aan andere klanten verkocht worden.

De praktijk leert dat bij elke installatie van een waterstofsysteem de leveranciers en de vergunningverleners samen een intensief traject moeten doorlopen van kennis-uitwisseling. Doordat de verplaatsbare waterstoftankstations op meerdere plaatsen geïnstalleerd zullen worden, zullen vele instanties in de regio kennis maken met deze problematiek. De kennis die hiermee wordt opgebouwd zal in het programmabureau WaterstofNet vervolgens gebundeld kunnen worden in een draaiboek, dat voor alle spelers in de regio beschikbaar zal zijn.

Op basis van de ervaringen op de diverse plaatsen waar de verplaatsbare tankstations zijn gedemonstreerd, worden na 2 jaar gedefinieerd op welke lokatie het waterstoftankstation als vaste opstelling wordt gevestigd; het benodigde vergunningstraject wordt hierbij zodra de lokatie bekend is ingezet, zodat de vaste lokatie zo snel mogelijk vergund wordt.

Beoogde resultaten:

• innovatief concept mobiel tankstation gericht op maximaal rendement en minimale kosten 
• bouw van verplaatsbare waterstoftankstations en demonstratie op meerdere locaties 
• reële exploitatieresultaten waterstoftankstations (onderhoudskosten, rendementen, betrouwbaarheid) 
• ervaring met vergunningverlenende instanties