Groene waterstof wordt beschouwd als een essentiële technologie in de energietransitie: hernieuwbare waterstof is een cruciaal element op weg naar een duurzame energievoorziening.
In samenwerking met de HAN University of Applied Sciences hebben we een trainingsysteem ontwikkeld dat professionals en studenten de nodige kennis biedt over alle aspecten van de opslag en het gebruik van groene waterstof. Het vult onze leersystemen voor fotovoltaïsche en windenergie perfect aan en integreert naadloos in het bestaande Lucas-Nülle Smart Grid.
- Wat leer je met dit trainingssysteem over waterstofopslag?
- Groene waterstof: Definitie en betekenis
- Waarom is groene waterstof belangrijk voor de toekomst?
- Hoe wordt groene waterstof geproduceerd?
- Groene waterstof als schone energiedrager
- Welke opslagmethoden voor waterstof zijn er?
- Toepassingen en voordelen van groene waterstof
- Hoe wordt waterstof omgezet in elektriciteit?
- Betrouwbaar en efficiënt: Waterstofopslag in het Smart Grid
Wat leer je met dit trainingssysteem over waterstofopslag?
Ons innovatieve leersysteem biedt een grondige introductie in de basisprincipes en werking van waterstofopslagsystemen, die een centrale rol spelen in de energietransitie. Het leersysteem bereidt professionals en studenten uitgebreid voor op de uitdagingen en kansen op het gebied van groene waterstofopslag.
Het trainingsysteem bevat de volgende leerinhoud:
- Basisprincipes en werking van waterstofopslagsystemen: Ons praktijkgerichte trainingssysteem met componenten die dicht bij de industrie staan, biedt grondige kennis over de verschillende elementen van een waterstofopslagsysteem – waaronder elektrolyser, waterstofopslag, brandstofcel en batterijopslag. Professionals en studenten leren hoe deze componenten samenwerken om groene waterstof efficiënt te produceren, op te slaan en indien nodig opnieuw te gebruiken.
- Energiemanagement in het Smart Grid: Het zwaartepunt van onze kennisoverdracht ligt op het energiemanagement in het slimme netwerk. Studenten leren hoe ze waterstofopslagsystemen kunnen integreren in het Smart Grid om een betrouwbare en duurzame energievoorziening te waarborgen. Ze raken vertrouwd met de uitdagingen en kansen met betrekking tot energiemanagement in het Smart Grid en leren hoe ze deze kunnen aanpakken.
- Energiemanagement met fotovoltaïsche en windenergie: Daarnaast bieden we praktische inzichten in het energiemanagement met de afzonderlijke hernieuwbare energiebronnen, fotovoltaïsche en windenergie. Studenten leren hoe ze deze energiebronnen efficiënt kunnen benutten en in combinatie met waterstofopslagsystemen een duurzaam energiesysteem kunnen opbouwen.
Het waterstofopslagsysteem heeft de volgende kenmerken:
Brandstofcel
- Type: Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEM)
- Energiebronnen: Waterstof, zuurstof (lucht)
- Nominaal vermogen: 1200 W
- Bedrijfsdruk: 0 tot 15 bar
- Waterstofverbruik bij nominaal vermogen: 15 NL/min
Waterstofopslag
- Metaalhydride-opslag
- Max. druk: 17,2 bar
- H2 capaciteit (bij 20°C en 25 bar): 1600 Nl
Elektrolyser
- Type: Proton Exchange Membrane Elektrolyseur (PEM)
- Nominale druk: max. 16 bar
- Doorstroomsnelheid: max. 1200 cc/min
NMC Li-Ion accumulator
- Batterijspanning: 48 V
- Nominale capaciteit: 50 Ah / 2434 Wh
- Levensduur @ 80% SOC: 20 jaar
Multidirectionele omvormer
- Nominale spanning: 3 x 230 V
- Nominaal vermogen: 9 kVA
- Frequentie: 50/60 Hz
- Online UPS
Touch display
Interface: Ethernet
Vermogensmeter
Programmeerbare controller
Aansluitingen: 4 mm veiligheidsbussen
Ontdek met het trainingsysteem voor waterstofopslag, de diverse mogelijkheden voor een duurzame energietransitie en neem actief deel aan de toekomst van de energievoorziening.
Maar wat is groene waterstof precies en waarom is het zo belangrijk voor onze toekomst?
Groene Waterstof: Definitie en Betekenis
- Groene waterstof ontstaat bij de elektrolyse van water met behulp van hernieuwbare energiebronnen zoals zonne- of windenergie.
- In tegenstelling tot conventionele waterstof, die uit fossiele brandstoffen wordt gewonnen, veroorzaakt groene waterstof geen broeikasgasemissies tijdens de productie.
- Het gebruik van groene waterstof draagt significant bij aan het verminderen van de CO₂-voetafdruk van verschillende sectoren zoals transport, industrie en energieproductie.
- Bovendien speelt groene waterstof een cruciale rol bij energieopslag en de ontwikkeling van zogenaamde slimme netwerken.
- Groene waterstof kan dienen als vorm van energieopslag door overtollige energie uit hernieuwbare bronnen op te slaan in de vorm van waterstof en deze indien nodig weer om te zetten in elektriciteit.
- Smart Grids maken gebruik van groene waterstof om een flexibele en efficiënte energiedistributie mogelijk te maken door de productie en consumptie van energie intelligent te regelen.
Waarom is groene waterstof belangrijk voor de toekomst?
Als veelzijdige energiedrager kan groene waterstof op vele gebieden worden ingezet, waaronder transport, industrie en energieopslag. Omdat bij de productie ervan hernieuwbare energiebronnen worden gebruikt en er dus geen CO₂ wordt uitgestoten, draagt groene waterstof bij aan de decarbonisatie van het energiesysteem. Het speelt dus een centrale rol bij het bereiken van de wereldwijde klimaatdoelstellingen: met groene waterstof vinden hernieuwbare energieën hun weg naar sectoren die tot nu toe moeilijk te decarboniseren waren, zoals TATA Steel. De technologie is een essentiële oplossing voor de uitdagingen van de energietransitie.
Het belangrijkste voordeel van waterstof is dat het onbeperkt kan worden opgeslagen en op elk moment opnieuw kan worden omgezet in energie.
Hoe wordt groene waterstof geproduceerd?
Bij elektrolyse wordt elektrische stroom door een waterige oplossing van elektrolyten geleid. Het water wordt gesplitst in zijn bestanddelen waterstof en zuurstof.
Als bij elektrolyse hernieuwbare energiebronnen zoals zonne- of windenergie worden gebruikt om de benodigde stroom te leveren, worden er tijdens het productieproces geen broeikasgasemissies opgewekd, wat leidt tot een milieuvriendelijk product. De productie van groene waterstof is een belangrijke stap om de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen en de milieubelasting te verminderen. Dit proces biedt de mogelijkheid om schone en duurzame waterstof als essentieel element voor een breed scala aan toepassingen in verschillende sectoren in te zetten.
Groene Waterstof als Schone Energiedrager
Waterstof fungeert als een veelzijdige energiedrager die op veel gebieden wordt gebruikt, van stroomopwekking tot aandrijving van voertuigen. Als schone brandstof stoot waterstof bij verbranding alleen water uit en produceert het geen schadelijke emissies of broeikasgassen.
Welke Opslagmethoden voor Waterstof zijn er?
De diversiteit aan opslagmethoden voor waterstof maakt het mogelijk om verschillende toepassingen en toepassingsgebieden te bestrijken. Afhankelijk van het gebruik worden verschillende opslagmethoden toegepast, waaronder:
Compressie
Waterstof kan onder hoge druk worden opgeslagen in speciale opslagtanks, waardoor het mogelijk is om grote hoeveelheden waterstof in een kleine ruimte op te slaan. Deze methode is met name geschikt voor transporttoepassingen waar ruimte een beperkende factor is.
Vloeibare waterstof
Door af te koelen tot zeer lage temperaturen kan waterstof in vloeibare vorm worden opgeslagen, waardoor de opslagdichtheid nog verder toeneemt. Vloeibare waterstof is zeer geschikt voor toepassingen die een hoge energiedichtheid vereisen, zoals ruimtevaarttoepassingen.
Metaalhydrideopslag
Deze methode maakt gebruik van het vermogen van bepaalde metalen om waterstof in hun kristalstructuur op te nemen en weer af te geven. Metaalhydride-opslag is veilig en biedt een stabiele manier om waterstof langdurig op te slaan.
Toepassingen en voordelen van groene waterstof
Groene waterstof is bijzonder veelzijdig in zijn toepassingsmogelijkheden en biedt talrijke voordelen voor verschillende sectoren van de economie:
Industrie:
- De industrie gebruikt groene waterstof vaak als schone brandstof voor proceswarmte, stoomopwekking en als grondstof voor chemische processen.
- Door het gebruik van groene waterstof verminderen industriële bedrijven hun CO₂-voetafdruk en maken ze hun productieprocessen dus duurzamer.
Verkeer:
- In de transportsector dient groene waterstof als een emissiearme brandstof voor voertuigen.
- Het gebruik van groene waterstof in de transportsector is een belangrijke bouwsteen om luchtverontreiniging en broeikasgasemissies te verminderen en de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen.
Energiesector:
- Groene waterstof kan in de energiesector worden gebruikt als energieopslag om overtollige energie uit hernieuwbare bronnen op te slaan en indien nodig weer af te geven.
- Bovendien kan groene waterstof worden gebruikt als schone brandstof in energiecentrales om elektriciteit op te wekken zonder schadelijke emissies te veroorzaken.
De veelzijdige toepassingen van groene waterstof maken het mogelijk om deze schone energiedrager in verschillende gebieden te gebruiken en daarbij positieve milieu- en economische effecten te bereiken.
Hoe wordt waterstof elektriciteit?
Waterstof wordt omgezet in elektriciteit met behulp van een waterstof-zuurstof brandstofcel: deze zet chemische energie om in elektrische energie en warmte via een elektrochemische reactie. Waterstof reageert daarbij met zuurstof en produceert elektriciteit, water en warmte.
Een andere manier om waterstof om te zetten in elektriciteit is via de waterstof-geoptimaliseerde gasturbine: in de toekomst kunnen industriële turbines met groene waterstof in plaats van aardgas emissievrij worden gebruikt.
Betrouwbaar en efficiënt: Waterstofopslag in Smart Grid
In Smart Grids hebben waterstofopslag en brandstofcellen een cruciale rol: ze zorgen voor een betrouwbare en duurzame energievoorziening en maken het elektriciteitsnet efficiënter. Enkele belangrijke elementen zijn hier:
Energieopslag: Tijdens periodes van hoge stroomproductie door wind- en zonne-energie kan de geproduceerde stroom vaak niet direct worden verbruikt. Overtollige energie wordt dan omgezet in waterstof en opgeslagen totdat de vraag naar elektriciteit hoger is dan de huidige opbrengst van hernieuwbare energiebronnen. Op deze manier compenseren waterstofopslagsystemen de onregelmatige levering door hernieuwbare energiebronnen.
Flexibiliteit en belastingmanagement: Geïntegreerd in Smart Grids, dienen brandstofcellen als gedecentraliseerde energieopwekkingseenheden. Hierdoor blijft de energieproductie flexibel en kan deze worden aangepast aan de vraag. Brandstofcellen ondersteunen het belastingmanagement in het netwerk en dragen bij aan het voorkomen van knelpunten. Om de levensduur van de brandstofcel te verlengen door een constant gebruik, worden bij korte termijn fluctuaties in de vraag naar elektriciteit batterijopslagsystemen gebruikt.
Netstabiliteit en betrouwbaarheid: Waterstofopslag en brandstofcellen in Smart Grids verhogen de netstabiliteit en verbeteren de betrouwbaarheid. Hiermee kan noodstroom lokaal worden opgewekt en kunnen kritieke infrastructuren tijdens stroomuitval worden voorzien van elektriciteit.
Verlaging van broeikasgasemissies: Groene waterstof is een schone en emissievrije energiebron. Inzet hiervan in Smart Grids draagt bij aan het verminderen van broeikasgasemissies, omdat fossiele brandstoffen gemakkelijker kunnen worden vervangen door hernieuwbare energiebronnen.
Waterstofopslagsystemen spelen dus een cruciale rol bij het transformeren van het elektriciteitsnet naar een flexibel, efficiënt en duurzaam Smart Grid. Ze maken een geoptimaliseerd gebruik van hernieuwbare energiebronnen mogelijk en dragen bij aan het oplossen van de uitdagingen van de energietransitie.
Waterstofopslag in het Smart Grid – vandaag de toekomst begrijpen
Met onze leersystemen worden uw leerlingen experts in waterstofopslag – Real Experience Learning maakt het mogelijk! Bent u nieuwsgierig? Kom meer te weten over ons opleidingssysteem voor waterstofopslag!
