風

電気分解はオフショアのほうが安いですか？ シーメンス・エナジーとH2Mareプロジェクトがそれを解明するだろう

将来の風力発電所では、はるか海上に、個々の風力タービンに、タービンのタワーに取り付けられたプラットフォーム上で水素を生成するために必要なすべてのシステムが搭載される可能性があります。 複数のタービンからの水素はパイプラインを介して Power-to-X プラットフォーム [左] に供給され、そこでガスがメタンやメタノールなどの燃料の生産に使用されます。

この希望に満ちたものを想像してみてください、不可能ではありませんが、2040 年のエネルギー シナリオです。多くの国が気候目標を達成し、完全なカーボン ニュートラルに向けた軌道に乗っています。 風力発電施設と太陽光発電施設は、エネルギーの大部分を生産します。 その後も現在と同様に、風力発電所は世界の海岸沖で稼働していますが、これらの沖合サイトのすべてが水中電力ケーブルを介して本土に接続されているわけではありません。

風力発電所の一部は、海上から 100 キロメートル以上離れたところに群がって設置されています。 これらは風力エネルギーを直接水素に変換する高度に自動化された生産アイランドであり、そのうちのいくつかはガスを燃料やその他の商品に加工します。 これらのクラスターでは、風力タービンが、脱塩された海水から水素を生成する電解装置と統合されています。 その後、専用プラットフォーム上の化学プラントが水素の一部を処理し、窒素と結合させてアンモニアを生成したり、二酸化炭素と結合させて化石燃料の代替品を生成したりします。

原材料を配送したり、生産された燃料や商品を持ち帰ったりするために、船舶が定期的にこれらのオフショアプラットフォームに停泊しますが、すべてのプロセスは完全に自動化されており、ほぼ自給自足できます。 いつか、船自体も自律型になるかもしれません。 陸上に戻ると、サービス技術者は遠隔で業務をサポートし、年に数回海に出て機械の点検や調整を行うだけで済みます。

今ではSFのようですが、このビジョンを実現するために必要なテクノロジーを実証するための大規模な取り組みがすでに進行中です。 活動のほとんどはヨーロッパで行われており、北海、大西洋、アイルランド沖で建設または計画されている実証システムを含む、少なくとも 10 件の主要な洋上風力発電および水素プロジェクトが行われています。 たとえばフランスでは、水素製造会社ライフフ社がサン・ナゼール沖でSEM-REVと呼ばれるパイロットプロジェクトを運営しており、2022年9月から少量の水素を製造している。

現在のグリーン水素のコスト。 従来の水素、または灰色の水素: 1.50 ドルから 2.00 ドル

英国企業ERMは、2026年にスコットランドのアバディーン沖でドルフィンと呼ばれる10メガワットの実証プロジェクトを稼働させる計画を立てている。スウェーデンのヴァッテンフォール社は、同じ海域に水素を生成する洋上風力タービン実証機の建設を目指している。エリア。 デンマークは、2030年から洋上で約100万トンの水素を生成する水素島を計画している。そしてノルウェーの企業H2キャリアは最近、洋上でグリーンアンモニアを製造する工業規模の浮体式製造装置のコンセプトについて原則承認を受けた。

長期的には、カリフォルニア、カナダのノバスコシア州、日本、西オーストラリア州はいずれも、水素需要を満たすために海に目を向けています。

シーメンス エナジーでは、産学界の 32 社のパートナーからなるコンソーシアムと協力して、H2Mare と呼ばれる風力・水素プロジェクトに取り組んでいます。 シーメンス エナジーとシーメンス ガメサは合わせて総額 1 億 2,000 万ユーロをこの技術に投資しています。 H2Mareは2021年に開始され、2025年まで稼働する予定です。それまでに、5MWの海洋電気分解システムと、1日あたり約50リットルの規模での燃料生産のための完全なプロセスチェーンのテストが完了する予定です。 私たちはまた、他の重要な概念やシステムの実行可能性、および海上の過酷な環境においてこれらのシステムが確実に相互作用する能力を実証することを期待しています。

H2Mare は、ドイツ連邦教育研究省から総額 7 億ユーロの資金提供を受けた 3 つの水素主力プロジェクトのうちの 1 つです。 そして、水素技術に投資しているのはドイツだけではない。 ビジネス紙を何気なく読んだだけでも、世界がこの分子に夢中になっていることを確信できるかもしれません。 欧州連合は、水素関連産業プロジェクトへの100億ユーロを超える資金提供を承認した。 米国エネルギー省は、水素経済の開発に 90 億米ドル以上を費やし、その取り組みの多くは 2022 年のインフレ抑制法に明記されています。2022 年半ばの時点で、国際再生可能エネルギー機関は、水素戦略を採用し、他に11人がそのような計画を準備していた。