Økonomisk el lagring i fremtidens energisystem
Projektets formål er at understøtte udviklingen af fremtidens energisystem baseret på 100% vedvarende kilder. Dette gøres ved at udvikle en omkostningseffektiv og skalerbar elektrolyseteknologi som gør det muligt at omdanne overskydende el til energibæreren brint som kan lagres og senere konverteres til syntetisk brændstof eller tilbage til el.
Et fremtidigt elsystem baseret 100% på vedvarende energikilder kræver at overskydende el kan konverteres til energiformer som tillader lagring i stor skala. Projektet BEEST fokuserer på brint som lagringsmedium og elektrolyse som konverteringsteknologi. Elektrolyse er valgt, fordi dette tillader konvertering på den skala som er nødvendig i fremtidens energisystem. For at teknologien skal være rentabel er det imidlertid nødvendigt at øge effektiviteten og reducere omkostningerne i forhold til dagens standard.
I projektet skal der udvikles en ny og forbedret elektrodestruktur til alkaliske elektrolyseceller. Den nye elektrodestruktur skal reducere energitabet ved konvertering og dermed øge konverteringseffektiviteten og samtidig reducere prinsen per konverteres mængde energi. Konkret skal der udvikles en kompakt elektrodegeometri som gør at ladningsbærende skal bevæge sig kortere afstand inden i elektrolysecellen hvorved cellens ohmske energitab reduceres. Når elektrodegeometrien bliver mere kompakt, er det nødvendigt at elektroden gøres porøs så den producerede brint kan undslippe via elektrodens poresystem. Udvikling af porøse elektroder er derfor centralt i projektet. Den udviklede elektrodestruktur skal efterfølgende opskaleres og testes i komplette elektrolyseenheder bestående af et antal stakkede elektrolyseceller.
Projektets partnere er, under over DTU Energi, firmaerne Danish Power Systems som er aktive inden for fremstilling af elektrodesystemer, og GreenHydrogen som leverer nøglefærdige elektrolyseenheder.
Det overordnede formål med BEEST-projektet var, at udvikle alkaliske elektrolyseceller (AEC), som
kan konkurrere med PEM-elektrolyseceller (PEMEC) med hensyn til ydeevne, men til lavere omkostninger ved at undgå brugen af sjældne og dyre råmaterialer.
De vigtigste mål var:
- At udvikle 3D porøse elektroder til AEC, hvilket skulle muliggøre overgangen til en avanceret nul-gab konfiguration.
- At implementere og teste de opskalerede elektroder i AEC-stabler hos Green Hydrogen.
- At udforske nye alkaliske elektrolysecellekoncepter ved at kombinere den udviklede 3D porøse elektroder med avancerede separatorer.
BEEST-projektet har lagt grundlaget for de innovative skridt til en gradvis omlægning af alkalisk elektrolyse (AEC) mod højere effektivitet og øget produktion. Udviklingen er sket uden at gå på kompromis med ønsket om at undgå brugen af ædelmetaller. Porøse matrix-elektroder har vist sig som en fremragende platform til ”nul-gabs” AEC (zero-gap AEC), hvor katoden er forholdsvis ufølsom over for mikrostrukturen af den porøse matrix. Green Hydrogen Systems har udviklet en velfungerende katalyst uden brug af ædelmetaller, som er tolerant over for de-polarisering og dermed degradering. En vigtig læring er vigtigheden af teknikken til coating af katalyst, som vil blive undersøgt nærmere.
Samlet set konkluderer projektet, at BEEST-projektet har bidraget til at forbedre elektroderne og katalyser hos Green Hydrogen Systems, bl.a. som resultat af at inddrage viden fra universitet (DTU). BEEST-projektet er således lykkedes med vigtige skridt på vejen mod at etablere højeffektiv, billig alkalisk elektrolyse til et stabilt, fleksibelt, effektivt og integreret dansk energisystem, der er 100 % afhængig af vedvarende energi.
Key figures
Kategori
Dokumenter
Deltagere
| Partner | Tilskud | Eget bidrag |
|---|---|---|
| Danmarks Tekniske Universitet (DTU) | 5.92 mio. | 0.66 mio. |
| DANISH POWER SYSTEMS ApS | 1.31 mio. | 0.56 mio. |
| Green Hydrogen Systems A/S | 0.92 mio. | 0.61 mio. |
Kontakt
Technical University of Denmark (DTU)
Frederiksborgvej 399
4000 Roskilde