Decentrale waterstofproductie

Binnen de ontwikkeling van decentrale waterstofproductie heeft Iv studies uitgevoerd naar hydrogen plants in de range van 2–5 MW, gericht op de inzet van lokaal opgewekte duurzame energie voor toepassingen in mobiliteit en industrie. Deze plants combineren verschillende energiesystemen, zoals netaansluitingen, zonne-energie en batterijopslag (BESS), om de inzet van groene elektriciteit optimaal te benutten en de productie van waterstof zo efficiënt mogelijk in te richten tegen de laagste productiekosten.

De opgewekte elektriciteit wordt ingezet voor elektrolyse, waarbij waterstof van hoge zuiverheid wordt geproduceerd en vervolgens wordt gecomprimeerd, opgeslagen en gedistribueerd via tube trailers naar eindgebruikers, zoals tankstations. Deze trailers fungeren daarbij niet alleen als transportmiddel, maar ook als onderdeel van de logistieke buffering binnen het systeem, waarbij gevulde trailers worden ingezet en lege trailers worden teruggevoerd voor hergebruik.

Binnen deze studies richt Iv zich op het integraal ontwerpen van de volledige installatie (balance of plant) binnen een EPC-context, in samenwerking met leveranciers van elektrolysers, compressoren, opslag- en vulsystemen.

De waterstofproductie wordt in dit type installatie vooral bepaald door de beschikbaarheid van zonne-energie. De elektrolyser, waarin elektriciteit wordt omgezet in waterstof, volgt daardoor een variabel productieprofiel. Aanvullende energiebronnen, zoals een netaansluiting en batterijopslag (BESS), worden ingezet om de energievoorziening te ondersteunen. Dit betekent dat de productie van waterstof fluctueert, terwijl onderdelen zoals compressie en distributie juist gebaat zijn bij een stabiele en continue bedrijfsvoering.

Binnen het ontwerp is de systeemintegratie tussen elektrolyser, compressor en smart control systems  bepalend. Door deze componenten goed op elkaar af te stemmen, kan het aantal start-stopbewegingen worden beperkt en blijft de installatie efficiënter in bedrijf. Aanvullend hierop is een buffervat toegepast tussen de elektrolyser en de compressor. Dit drukvat zorgt voor een stabielere belasting van de compressor, waardoor deze minder vaak hoeft op te starten en af te schakelen. Dit leidt tot een lager elektriciteitsverbruik en een langere levensduur van de compressor.

Daarnaast is de waterkwaliteit van het bestaande leidingnetwerk beoordeeld op geschiktheid voor elektrolyse. Eventuele verontreinigingen worden eruit gefilterd, zodat de waterkwaliteit voldoet aan de eisen van de elektrolyser. Daarmee wordt vervuiling van het equipment, en met name de membranen, voorkomen.Kortom, het hele proces van input tot output wordt in ogenschouw genomen, waardoor een optimaal systeem ontstaat met een hoge beschikbaarheid en een constante kwaliteit van de waterstof.

De installatie maakt het mogelijk om lokaal opgewekte duurzame energie om te zetten in een transporteerbare energiedrager. Hierdoor ontstaat een directe koppeling tussen energieopwekking en toepassing, bijvoorbeeld in mobiliteit. Door de inzet van meerdere energiebronnen en een afgestemde systeemconfiguratie kan waterstofproductie ook bij variabele energie-invoer worden toegepast. Dit maakt het mogelijk om op kleinere schaal waterstof te produceren en te distribueren naar toepassingen zoals tankstations voor transport.

De modulaire opzet, waarbij de installatie in containers kan worden opgebouwd, maakt het systeem flexibel inzetbaar en geschikt voor gefaseerde uitbreiding. Dezelfde ontwerpprincipes zijn ook relevant voor andere toepassingen, zoals offshore waterstofproductie. De afstemming tussen variabele energie-invoer, elektrolyse, compressie en opslag speelt daar een vergelijkbare rol, maar op grotere schaal en onder zwaardere randvoorwaarden. Met deze studies brengt Iv inzicht in hoe dergelijke plants technisch en operationeel kunnen worden ingericht, waarbij systeemintegratie en keuzes in configuratie bepalend zijn voor prestaties, energieverbruik en kosten.