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Fossilfreier Stahl: Vattenfall-Konsortium kombiniert Wasserstoff-Speicher mit Strommarkt erfolgreich

© Vattenfall© VattenfallStockholm - Schweden treibt die fossilfreie Herstellung von grünem Stahl voran. Die drei Unternehmen SSAB, LKAB und Vattenfall haben jetzt einen weiteren Meilenstein erreicht und die Wasserstoff-Produktion mit dem Strommarkt gekoppelt. Mit den variablen Strompreisen können die Speicherkosten um 25 bis 40 Prozent gesenkt werden.

Im Rahmen des schwedischen Hybrit-Projekts plant das Projektkonsortium die fossilfreie Herstellung von Stahl. Voraussetzung ist fossilfreier Wasserstoff. Jetzt wurde die Hybrit-Speicheranlage für Wasserstoff, die seit Juni 2022 in Betrieb ist, erstmals erfolgreich unter kommerziellen Bedingungen auf dem Strommarkt getestet.

Speicheranlage für grünen Wasserstoff wird in den Strommarkt eingebunden
Die Speicheranlage für Wasserstoff war etwa einen Monat lang direkt in den schwedischen Strommarkt eingebunden. Das Ziel bestand darin, Wasserstoff aus fossilfreiem Strom mit variablem Strompreis zu möglichst niedrigen Kosten zu erzeugen, z.B. zu bestimmten Tageszeiten oder während längerer Zeiträume mit witterungsbedingt hohem Stromaufkommen. Der schwedische Stahlkonzern SSAB wurde dabei stetig und zuverlässig mit Wasserstoff versorgt.

„Obwohl Vattenfalls Optimierung des Handels und Betriebs anhand realer Strompreise in eine Zeit mit geringen Preisschwankungen fiel, waren die Ergebnisse sehr überzeugend. Die Erprobung erfolgte in enger Abstimmung zwischen Hybrit Development und Vattenfall. Bei diesem Praxistest konnten wir in Echtzeit verfolgen, wie viel Geld durch die Nutzung der Speicheranlage eingespart wurde“, so Marie Anheden, Senior Projektmanager bei Hybrit.

Speicherbauform hat sich bewährt
Bisher haben alle Forschungsprojekte an dem Wasserstoffspeicher, der sich unweit der HYBRIT-Pilotanlage für fossilfreies Eisen in Luleå befindet, vielversprechende Ergebnisse gezeigt. Die Bauform selbst hat sich bewährt - für eine schnelle Entleerung und Befüllung ebenso wie für Zeiten geringerer Aktivität. Bei der jüngsten Kampagne zur Senkung des Preises für die Wasserstoffproduktion kamen ein Simulationstool, ein neues Optimierungsmodell und die 100-Kubikmeter-Pilotspeicheranlage für Wasserstoff in Luleå zum Einsatz.

„Diese Ergebnisse sind ebenso spannend wie wichtig, denn Wasserstoff aus fossilfreiem Strom steht im Zentrum der Transformation der Industrie. Die großtechnische Wasserstoffspeicherung macht es in einem Stromsystem mit schwankendem Angebot und variablen Preisen möglich, den Verbrauch flexibel zu gestalten und gleichzeitig die Industrie verlässlicher und kostengünstiger mit Wasserstoff zu versorgen. In großem Stil eingesetzt, kann sich die Wasserstoffspeicherung dämpfend auf Strompreisschwankungen auswirken. Das wiederum würde Investitionen in eine neue Stromerzeugung aus allen fossilfreien Energiequellen begünstigen“, erklärt Mikael Nordlander von Vattenfall.

Weitere Kostensenkung für die Herstellung von fossilfreiem Eisenschwamm notwendig
Das Bergbauunternehmen LKAB will die Herstellung von Eisenerzprodukten komplett auf fossilfreien, mit Wasserstoff produzierten Eisenschwamm umstellen. Dafür benötigt das Unternehmen eine Million Tonnen Wasserstoff. „Unser Verbrauch - wenn unser Betrieb im Jahr 2050 vollständig transformiert ist - wird sich auf mehr als 70 TWh fossilfreien Strom pro Jahr belaufen. Es muss sich daher bei den Kosten etwas tun“, stellt Stefan Savonen fest.

Über das Hybrit-Projekt
Der Energieversorger Vattenfall, der Stahlkonzern SSAB und das Bergbauunternehmen LKAB planen im Rahmen eines Pilotprojekts die Herstellung von fossilfreiem Stahl. Der Wasserstoff-Speicher ist eine 100-Kubikmeter-Pilotanlage, die im Juni 2022 in Betrieb genommen wurde. Voll ausgelastet hat die Anlage eine Kapazität von potenziell 100.000 bis 120.000 m3 Wasserstoffgas, das aus 100 GWh Strom umgewandelt worden ist. Das reicht aus, um das große Stahlwerk drei bis vier Tage zu versorgen.

Im Probelauf wurde die Wasserstoffproduktion mit max. 5 MW täglich auf dem Strommarkt angeboten und der Produktionsplan dann an Hybrit geschickt.

Die Eigentümer Vattenfall, SSAB und LKAB haben zu gleichen Teilen 200 Mio. SEK (rd. 17,3 Mio. Euro) investiert. Die schwedische Energieagentur hat das Projekt im Programm „Industriklivet“ mit etwas mehr als 5 Mio. SEK (0,43 Mio. Euro) unterstützt.

© IWR, 2023


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