Στις 8 Μαΐου, η αυστριακή RAG ξεκίνησε το πρώτο στον κόσμο πιλοτικό έργο υπόγειας αποθήκευσης υδρογόνου σε μια πρώην αποθήκη φυσικού αερίου στο Ρούμπενσντορφ. Το πιλοτικό έργο θα αποθηκεύσει 1,2 εκατομμύρια κυβικά μέτρα υδρογόνου, που ισοδυναμούν με 4,2 GWh ηλεκτρικής ενέργειας. Το αποθηκευμένο υδρογόνο θα παράγεται από μια κυψέλη μεμβράνης ανταλλαγής πρωτονίων 2 MW που παρέχεται από την Cummins, η οποία αρχικά θα λειτουργεί σε βασικό φορτίο για να παράγει αρκετό υδρογόνο για αποθήκευση. Αργότερα στο έργο, η κυψέλη θα λειτουργεί με πιο ευέλικτο τρόπο για να μεταφέρει την πλεονάζουσα ανανεώσιμη ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο.
Ως σημαντικό ορόσημο στην ανάπτυξη μιας οικονομίας υδρογόνου, το πιλοτικό έργο θα καταδείξει τις δυνατότητες της υπόγειας αποθήκευσης υδρογόνου για εποχιακή αποθήκευση ενέργειας και θα ανοίξει το δρόμο για την ανάπτυξη της ενέργειας υδρογόνου σε μεγάλη κλίμακα. Ενώ υπάρχουν ακόμη πολλές προκλήσεις που πρέπει να ξεπεραστούν, αυτό είναι σίγουρα ένα σημαντικό βήμα προς ένα πιο βιώσιμο και απαλλαγμένο από άνθρακα ενεργειακό σύστημα.
Υπόγεια αποθήκευση υδρογόνου, δηλαδή χρήση υπόγειων γεωλογικών δομών για μεγάλης κλίμακας αποθήκευση ενέργειας υδρογόνου. Παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και παράγοντας υδρογόνο, το υδρογόνο εγχέεται σε υπόγειες γεωλογικές δομές όπως σπήλαια άλατος, εξαντλημένα αποθέματα πετρελαίου και φυσικού αερίου, υδροφορείς και σπήλαια με επένδυση από σκληρά πετρώματα για την αποθήκευση ενέργειας υδρογόνου. Όταν είναι απαραίτητο, το υδρογόνο μπορεί να εξαχθεί από υπόγειες θέσεις αποθήκευσης υδρογόνου για παραγωγή φυσικού αερίου, ηλεκτρικής ενέργειας ή άλλους σκοπούς.
Η ενέργεια του υδρογόνου μπορεί να αποθηκευτεί σε μια ποικιλία μορφών, όπως αέριο, υγρό, επιφανειακή προσρόφηση, υδρίδιο ή υγρό με ενσωματωμένα σώματα υδρογόνου. Ωστόσο, για να επιτευχθεί η ομαλή λειτουργία του βοηθητικού δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας και να δημιουργηθεί ένα τέλειο δίκτυο ενέργειας υδρογόνου, η υπόγεια αποθήκευση υδρογόνου είναι η μόνη εφικτή μέθοδος προς το παρόν. Οι επιφανειακές μορφές αποθήκευσης υδρογόνου, όπως οι αγωγοί ή οι δεξαμενές, έχουν περιορισμένη χωρητικότητα αποθήκευσης και εκκένωσης μόνο λίγων ημερών. Η υπόγεια αποθήκευση υδρογόνου είναι απαραίτητη για την παροχή αποθήκευσης ενέργειας σε κλίμακα εβδομάδων ή μηνών. Η υπόγεια αποθήκευση υδρογόνου μπορεί να καλύψει έως και αρκετούς μήνες αναγκών αποθήκευσης ενέργειας, μπορεί να εξαχθεί για άμεση χρήση όταν χρειάζεται ή μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια.
Ωστόσο, η υπόγεια αποθήκευση υδρογόνου αντιμετωπίζει μια σειρά από προκλήσεις:
Πρώτον, η τεχνολογική ανάπτυξη είναι αργή
Επί του παρόντος, η έρευνα, η ανάπτυξη και η επίδειξη που απαιτούνται για την αποθήκευση σε εξαντλημένα κοιτάσματα φυσικού αερίου και υδροφορείς είναι αργές. Απαιτούνται περισσότερες μελέτες για την αξιολόγηση των επιπτώσεων του υπολειμματικού φυσικού αερίου σε εξαντλημένα κοιτάσματα, των βακτηριακών αντιδράσεων in situ σε υδροφορείς και εξαντλημένα κοιτάσματα φυσικού αερίου που μπορεί να προκαλέσουν απώλεια ρύπων και υδρογόνου, καθώς και των επιπτώσεων της στεγανότητας αποθήκευσης που μπορεί να επηρεαστεί από τις ιδιότητες του υδρογόνου.
Δεύτερον, η διάρκεια κατασκευής του έργου είναι μεγάλη.
Τα υπόγεια έργα αποθήκευσης φυσικού αερίου απαιτούν σημαντικές περιόδους κατασκευής, πέντε έως δέκα χρόνια για τα αλατοσπήλαια και τις εξαντλημένες δεξαμενές, και 10 έως 12 χρόνια για την αποθήκευση υδροφορέων. Για τα έργα αποθήκευσης υδρογόνου, ενδέχεται να υπάρχει μεγαλύτερη χρονική υστέρηση.
3. Περιορίζεται από γεωλογικές συνθήκες
Το τοπικό γεωλογικό περιβάλλον καθορίζει τις δυνατότητες των υπόγειων εγκαταστάσεων αποθήκευσης φυσικού αερίου. Σε περιοχές με περιορισμένο δυναμικό, το υδρογόνο μπορεί να αποθηκευτεί σε μεγάλη κλίμακα ως υγρός φορέας μέσω μιας χημικής διαδικασίας μετατροπής, αλλά η απόδοση της ενεργειακής μετατροπής μειώνεται επίσης.
Παρόλο που η ενέργεια από υδρογόνο δεν έχει εφαρμοστεί σε μεγάλη κλίμακα λόγω της χαμηλής απόδοσης και του υψηλού κόστους της, έχει ευρεία προοπτική ανάπτυξης στο μέλλον λόγω του βασικού της ρόλου στην απαλλαγή από τον άνθρακα σε διάφορους σημαντικούς τομείς.
Ώρα δημοσίευσης: 11 Μαΐου 2023