System zarządzania energią obniży koszt produkcji zielonego wodoru

Zielony wodór uzyskuje się w procesie elektrolizy, w którym do podziału cząsteczek wody na tlen i wodór wykorzystywana jest energia elektryczna. Aby w tym przypadku wodór był rzeczywiście „zielony”, elektroliza musi być zasilana energią ze źródeł odnawialnych. Z jednej strony tak uzyskany wodór jest uznawany za nośnik energii w niskoemisyjnej gospodarce przyszłości. Z drugiej strony sam proces jego wytwarzania wciąż stanowi wyzwanie pod względem kosztów produkcji i energochłonności.

Za prawie 70 proc. wszystkich kosztów operacyjnych zakładu wytwarzającego wodór odpowiada energia elektryczna wymagana do procesu elektrolizy. Tymczasem, według Green Hydrogen Catapult – globalnej inicjatywy wiodących spółek energetycznych, działającej pod patronatem ONZ – aby skala produkcji zielonego wodoru wzrosła do oczekiwanej (czyli była 50 razy większa niż obecnie), koszt jego wytworzenia musi zmniejszyć się o połowę, tj. do mniej niż 2 dolarów/kg do 2026 r.

– Jednym z większych wyzwań w produkcji wodoru jest adaptacyjne sterowanie procesem, który ma wiele form energii. Szczególnie istotna w tym procesie jest wydajność energetyczna – zarówno produkcji energii ze źródeł uzależnionych od pogody, jak i wyższa sprawność elektrolizera lub modułów elektrolizerów. Wytwarzanie wodoru wymaga zarządzania rozproszonymi aktywami w hybrydowym środowisku wytwórczym – mówi Anna Wujec, dyrektor sprzedaży ds. cyfryzacji w biznesie Automatyki Procesowej ABB w Polsce.

W obniżeniu wspomnianych kosztów mogą pomóc m.in. systemy zarządzające energią. Na przykład system OPTIMAX obejmuje cały proces produkcji wodoru – od symulacji na etapie projektowania i prac inżynieryjnych, po monitoring i wizualizację w czasie rzeczywistym, gdy produkcja jest już uruchomiona. Oprogramowanie mierzy dwukierunkowy przepływ energii i poziom emisji dwutlenku węgla, dostarczając praktycznych danych kontekstowych. Dzięki nim operator może ustalać optymalny poziom zużycia energii wymagany do utrzymania procesów w zakładzie, minimalizując tym samym straty energii.

– Zaawansowane rozwiązania cyfrowe są istotnym elementem przyspieszającym rozwój gospodarki wodorowej. Znacząco wpływają na ograniczanie kosztów wytwarzania zielonego wodoru, w szczególności poprzez optymalizację nakładów inwestycyjnych i operacyjnych – dodaje Anna Wujec. – ABB OPTIMAX H2 proaktywnie kieruje instalacją produkcji wodoru do optimum ekonomicznego, jednocześnie utrzymując bezpieczeństwo i gwarancję pracy w każdym momencie.

Przejrzystość i szeroki wgląd w procesy może być również wykorzystana do zwiększenia wydajności i bezpieczeństwa działania modułów elektrolizera. System pomoże regulować ich prędkość i decydować o załączeniu każdego z nich w najlepszym możliwym momencie – czyli tylko wtedy, gdy jest to konieczne z perspektywy procesu.

Dzięki funkcji planowania, opierając się na prognozach dostępności energii odnawialnej w odniesieniu do zapotrzebowania, operatorzy mogą również wykorzystać rozwiązanie do wydajnego operowania na rynku handlu energią. Jednocześnie system pomoże w optymalizacji procesu integracji zielonego wodoru z infrastrukturą wodorową.

– Producenci chcą uczestniczyć w wielu różnych mechanizmach rynkowych, które wymagają uwiarygodnienia atrybutów ekologicznych energii. W całości tych złożonych działań chodzi o znalezienie złotego środka tego dylematu energetycznego – poprzez optymalne i elastyczne działanie przy wielu ograniczeniach procesowych oraz w sytuacji nieustannie zmieniających się warunków produkcji i handlu – podsumowuje Anna Wujec.

www.abb.pl

źródło: ABB