Vad krävs för en storskalig produktion av elektrobränslen med vätgas som råvara vid Preems raffinaderi i Lysekil? Och hur bör i så fall ett rimligt dimensionerat vätgaslager se ut? Detta har ett nyligen avslutat projekt inom Klimatledande Processindustri studerat.
I studien har man undersökt tre möjliga scenarion där varierande behov av vätgas har definierats baserat på Preems långsiktiga målsättning. Baserat på dessa scenarion har uppskattningar gjorts av behov vad gäller vätgasleverans från elektrolysör kombinerat med ett vätgaslager dimensionerat för att kunna hantera en variabel elproduktion.
— Det handlar om att kunna dimensionera olika anläggningsdelar i produktionskedjan för att det alltid ska finnas tillgång till vätgas, utan att överdimensionera. Det vi förstod av det här projektet är att det krävs väldigt stora lager. Vi har också kunnat konstatera att lagring i tankar ovan jord kräver orimligt stor yta. Vätgaslager i bergrum bedömer vi som mer intressant, säger Cecilia Hellman, utvecklingsingenjör på Preem.
En annan slutsats är att man behöver långt mycket mer förnybar el än vad man kan få i elnätet idag för storskalig vätgasproduktion via elektrolys.
— Projekt för storskalig elproduktion är nödvändiga och här behöver Preem kroka arm med andra aktörer. Vi är beroende av att situationen med brist på tillgång på el i Västsverige löses, säger Cecilia Hellman.
Elektrobränslen skapas genom att till exempel använda vätgas tillsammans med infångad koldioxid. Tekniken är ännu i sin linda och än finns få exempel på storskaliga projekt.
— Det finns många projekt i världen som planerar att inom fem till sju år ha stora produktionsanläggningar i drift. När vi tittat på Norden som helhet har vi sett att Danmark har de största planerade projekten men även i Sverige finns det flera exempel som projekten Power2Earth, FlagshipTWO, SouthH2Port och Project Air. Ovako har den största elektrolysören i drift i Sverige (20 MW) och har ett system med där de kan använda producerad syrgas och överskottsvärme i sina interna processer. De har tillgång till flexibilitet i form av att en gasoleldad ugn kan användas istället för vätgas och de har tillgång till den el de behöver via befintligt elnät vilket gör att de inte behövt ett vätgaslager. För framtida mer storskaliga elektrobränsleanläggningar adderas fler utmaningar där vätgaslagring kan vara en del av lösningen, säger Viktor Stenberg från Chalmers Industriteknik som lett projektet Flexibel och robust vätgasproduktion och -lagring i Lysekil.
Inom projektet har man också tittat på potentiella symbioser man kan få ut ur de olika scenarierna för vätgasproduktion. Det gäller bland annat överskottsvärme som kan nyttjas i lokala fjärrvärmenät eller användas för till livsmedelsproduktion i form av exempelvis fisk- eller tomatodlingar.
— Vi såg att scenariot med störst elektrobränsleproduktion resulterade i en gigantisk produktion av överskottsvärme, så mycket som 80 gånger den värmemängd som genereras idag. Detta var en aha-upplevelse och visar på en tydlig utmaning att matcha storleken på vätgasbehovet med möjlig avsättning av biprodukter, säger Viktor Stenberg.
Resultaten i projektet tas för Preems del vidare i ett internt projekt där man tittar på om man, i stället för att enbart lagra vätgas, skulle kunna lagra olika typer av intermediärer, till exempel el, vätgas eller metanol, för att komplettera varandra.