Demo opstelling .

Groene waterstofproductie en verbruik op De Gasfabriek Campus.

 

DE GASFABRIEK CAMPUS

De Gasfabriek is een Business Innovation Campus. Gevestigde en startende ondernemingen, startups en scale-ups vormen samen een bruisend en innovatief geheel. Er worden nieuwe businessmodellen, producten en diensten met veelal schaalbare IT-Tech en duurzaamheid ontwikkeld. Door als pilot locatie deel te nemen in GROHW is De Gasfabriek zelf ook actief op het gebied van nieuwe technologieën en duurzaamheid. Voordat de pilot locatie wordt opgesteld worden eerst de ontwikkelde componenten in een veilige omgeving getest en samengevoegd bij MTSA in Arnhem. Daarna worden deze bij het Apparatengebouw op De Gasfabriek Campus als demonstratie samengebracht tot een groen waterstofsysteem. Dit groene waterstofsysteem bestaat uit zonnepanelen gekoppeld aan een elektrolyser. De elektrolyser zet de groene stroom om in groene waterstof, zuurstof en warmte waarbij de waterstof als energiebuffer wordt opgeslagen. Gedurende de winter levert de gasgestookte adsorptiewarmtepomp efficiënt opgewekte warmte aan het Apparatengebouw op het terrein van De Gasfabriek. In de zomermaanden wordt waterstof geleverd voor een eerste pilot met een waterstofbrander bij AsfaltNU in Deventer.

VERSNELLEN MET EEN DECENTRAAL WATERSTOF ECOSYSTEEM

GROHW omvat de ambitie van een groep bedrijven om de energietransitie te versnellen naar nul uitstoot door de gezamenlijke ontwikkeling van een decentraal waterstofsysteem. Hiermee biedt GROHW een compleet energie-ecosysteem dat de oplopende netcongestie tegengaat. Van lokaal geproduceerde groene stroom en lokale groene waterstofproductie tot eindgebruikerstoepassingen zoals kantoorverwarming met een hybride warmtepomp of waterstofbranders in een asfaltcentrale, of brandstof cellen in een waterstofvrachtwagen. Het totale systeem, inclusief een 50 kW Elektrolyser en een energiehandelsplatform, staat gepland voor demonstratie in Deventer na de zomer in 2022. De volgende stap is een grootschalig systeem op MW-niveau. Een technische blueprint is beschikbaar om succesvolle herhaling in vergelijkbare gebieden mogelijk te maken.

 *Green, Oxygen, Hydrogen, Wasteheat

Samen maken we het verschil. Zeker als het gaat om de energietransitie. Met ons groene waterstofproject zijn we binnen 3 jaar van idee naar praktijkinstallatie zijn gekomen. In deze nieuwe video vertellen alle partners over hun drive.

Meest gestelde vragen .

Algemene uitleg van werking:

Uit welke fases bestaat het project GROHW op dit moment?

GROHW is al enige tijd van start. Het complete traject bestaat uit drie fases.

Fase 1: de verkenning & ontwerpfase. Deze fase stond in het teken van kennis vergaren, systeem verkenningen uitvoeren, eerste schetsontwerpen maken, draagvlak creëren en een (maatschappelijke) busines case analyse. Het resultaat van deze fase is een uitgebreid verslag (link naar document). Het helder hebben van de productielocatie en het aanboord hebben van een exploitant zijn essentiële factoren gebleken om succesvol naar een realisatie te kunnen gaan. Inmiddels is deze fase afgerond.

Fase 2: de demonstratiefase. Deze fase staat in het teken van het laten zien van de demo installatie: het ontwerpen, het integreren het realiseren, en demonstreren van het complete waterstofsysteem. Veiligheid en vergunningen waren hierbij belangrijke aandachtspunten. De demonstratie beslaat het hele groene waterstof systeem op kleine schaal : 50 kW. Van opwekking van groene energie tot het gebruik van de waterstof en restwarmte door de afnemers.

Fase 3: de commerciële realisatiefase. Fase 1 was de opmaat voor Fase 3. Het ontwerp dat we hebben gemaakt in fase 1 werken we verder uit zodra de locatie definitief is vastgelegd. De geleerde lessen uit fase 2 nemen we natuurlijk ook mee in de realisatie. Doel is om een 1 – 5 MW systeem neer te zetten en de geproduceerde waterstof te benutten in industrie en mobiliteit. .

Waarom is er juist voor locatie de Gasfabriek gekozen voor de demonstratie?

De Gasfabriek is op meerdere fronten een geschikte locatie voor de demo installatie. In eerste instantie biedt dit terrein de ruimte en de mogelijkheid om de container waar de elektrolyser in zit veilig te plaatsen. Daarnaast zijn er op het terrein zowel zonnepanelen aan de ene kant en een lokale afnemer aan de andere kant aanwezig waarmee meteen een geheel waterstofsysteem op dezelfde locatie bestaat. De restwarmte dat vrijkomt bij de productie kan bijvoorbeeld gebruikt worden voor de verwarming van een gebouw op het Gasfabriek terrein. En wordt er met waterstof ook ingezet op warmteopwekking middels een nieuwe innovatieve warmtepomp.  

Veiligheid:

Zijn er risico's verbonden aan de opstelling en waterstof in het algemeen?

Waterstof dient net als andere gassen verwijderd te worden. Gassen verschillen erg van elkaar, de meeste zijn juist zwaarder dan lucht en als je kijkt naar stikstof en zuurstof, deze zijn helemaal niet ontvlambaar. Net als andere gassen zijn er ook aan het gebruik van waterstof risico’s verbonden. In Fase 1 van GROHW zijn alle mogelijke risico’s goed onderzocht en gevangen in verschillende oplossingen. Hierdoor zijn de risico’s erg klein. 

Afnemers kunnen waterstof, mits de juiste veiligheids maatregelen zijn geïnstalleerd is, veilig gebruiken.

Is sprake van geur bij de demo opstelling?
Nee, waterstof is geurloos.
Is er sprake van geluid bij de demo opstelling?

Het geluid dat de demo opstelling produceert is minimaal. De ventilator op het dak produceert op 6 meter afstand zo’n 63 dB. 

Is er sprake van ontploffingsgevaar?

Waterstofgas is een energiedrager, je kunt er dus behoorlijk wat energie uithalen. Uit onderzoek van Kiwa Technology blijkt dat waterstof praktisch even veilig is in het gebruik in huis als aardgas. Dit heeft er onder andere mee te maken dat waterstof zo licht en klein is, dat de concentratie in de lucht in een goed geventileerde ruimte veel sneller afneemt dan bij aardgas.

Hoe benadert GROHW waterstof lekkage? En het vormen van broeikasgassen als gevolg van deze lekkage?

Om een goed antwoord te formuleren op deze vraag kijken we naar drie punten. 

  1. Als we kijken naar de waterstof lekkage: binnen het GROHW project streven we naar het volledig lek dicht krijgen van de installatie. Dit controleren we met behulp van forming gas (5% H2 in stikstof) en een mobiele waterstof detector. Als we kijken naar de internationale standard ISO 22734 moet je voor dit soort installaties een klein lek aanhouden met een diameter van 0,1 mm2. Dit geeft bij een druk van 40 barg een lekkage van maximaal 0,1 m3/hr (omgerekend: 0,009 kg/hr). De ventilatie van de GROHW installatie is op deze standard gebaseerd. 
  2. Als we kijken naar het purgen van N2 : kan er waterstof lekkage ontstaan bij het purgen van N2? Nadat de electrolyser stopt wordt de stack gespoeld met stikstof. De waterstof die hierbij aanwezig is wordt verwijderd en gepurged naar de atmosfeer. De geschatte lekkage is (bij 40 bar) circa 0,8 liter (0,000072 kg) per stop. 
  3. Het broeikaseffect: waterstof is geen broeikasgas, maar heeft wel indirect invloed op het broeikaseffect. Dit effect is echter heel weinig. Om je een beeld te geven beschrijven we in het kort het effect. Per ppm (per miljoen doelen) waterstof (H2) in de atmosfeer wordt de half-life van methaan een jaar langer. Nu is de half-life van methaan 9,1 jaar (als we het vergelijken met CO2 is de half-life 100 jaar). Methaan geeft dus wel 84 keer een sterker broeikaseffect dan CO2. Het waterstof gehalte in de atmosfeer is op dit moment maar 0,6 ppm. Er moet dus behoorlijk veel waterstof bijkomen om iets te kunnen merken van het broeikaseffect dat veroorzaakt wordt door waterstof. Om bijvoorbeeld 1 ppm waterstof verhoging te krijgen in de atmosfeer moet er constant (dag én nacht) een jaar lang alle waterstof geproduceerd worden met een vermogen van 29820 MW, dat vervolgens in de atmosfeer geëmitteerd moet worden. In dat geval gaat de lifetime van methaan van 9,1 jaar naar 10,1 jaar. 
    Ten slotte moeten we niet vergeten dat bij het gebruik van groene H2 geen fossiele brandstoffen gebruikt worden, waardoor er geen sprake is van methaan emissie en geen CO2. 

Conclusie: het broeikaseffect veroorzaakt door waterstof is minimaal en erg abstract. 

Wat zijn de rijrichting en lediging van de waterstoftubetrailer?

De waterstof wordt vervoerd vanaf deproductielocatie ‘de Gasfabriek’ naar de eindgebruiker: op dit moment is dat de asfaltcentrale. Dit vervoer vindt plaats in een tubetrailer. Een tubetrailer is een vrachtwagen waarop tubes (grote lange flessen) horizontaal op zijn gestapeld. De tubetrailer komt aan bij de hoofdingang en rijdt vervolgens om het terrein heen om achteruit in te steken bij de waterstofopslaglocatie. Hier wordt de tubetrailer gevuld met waterstof. Als de tubetrailer vol is wordt deze afgekoppeld en rijdt hij verder rondom het terrein om via de zijingang naar de grote weg te gaan. In de tussentijd wordt de andere tubetrailer aangekoppeld en gevuld.

 

Doorontwikkeling:

Waar zijn mogelijke toepassingen voor het GROHW-concept?

GROHW is een decentraal concept, daarom is het alleen toepasbaar in stedelijk gebied: de afstand tussen productie en benutting mag maximaal 5 km zijn (voor restwarmte zelfs minder 1 km). In het gebied dient een kleine waterstofvraag vanuit de industrie, mobiliteit of gebouwde omgeving. Daarnaast is een zuurstof of een warmtevraag een pré. Gebieden waar energie niet kan worden aangesloten in verband met netcongestie. Gebieden die deels zelfvoorzienend willen zijn zoals een afval- of drinkwaterzuivering.

Kan het GROHW-concept toegepast worden in andere steden?

Ja, dat is juist ons doel! We hebben onze aanpak vertaald naar een gebiedsaanpak, een blauwdruk, gekomen voor vergelijkbare gebieden . In Nederland, maar ook in het buitenland. Vandaar dat onze aanpak schaalbaar is en met gerichte extra kosten toepasbaar is voor andere soortgelijke gebieden elders ter wereld en kunnen we op deze manier de energietransitie versnellen.

 

Stopt GROHW na deze demonstratie?

Nee, na deze demonstratie fase willen we door naar de commerciële realistatiefase: fase 3, waar de er opgeschaald gaat worden naar een MW waterstofsysteem. Daarnaast wordt alles gedeeld in een blauwdruk, zodat ditzelfde systeem op soortgelijke gebieden gerealiseerd kan worden.

Wordt er met GROHW ook een test gedaan in woningen?

Ja, er zullen warmtepompen worden getest in woningen in Overijssel. Tijdens deze gecertificeerde veldtesten wordt gebruikt gemaakt van de aardgas gestookte absorptiewarmtepompen van Cooll. Er worden 2 tot 3 warmtepompen in de opstelling opgenomen en daarnaast zullen er gedurende 2023 ook een aantal warmtepompen in woningen in Overijssel geïnstalleerd worden als onderdeel van dit project. 

Wat houdt het Energy Flex platform in?

Het Energy Flex platform van HanzeNet B.V. (HanzeFlex) is een platform waarmee het groene waterstofsysteem digitaal wordt aangestuurd en slim balans wordt gezocht tussen vraag en aanbod van zonnestroom, waterstof en restwarmte. Lees hier meer over het Energy Flex platform:

Wat is de rol van de diverse partners in de business case?

Het consortium van GROHW bestaat uit verschillende partners die kennis en kunde bij elkaar hebben gevoegd. Wat hun rol is lees je hier.

Innovatie:

Wat is groene waterstof?

Groene waterstof is waterstof die afkomstig is uit een hernieuwbare bron en die is geproduceerd met duurzame energie. De twee voornaamste bronnen voor groene waterstof zijn zonne- en windenergie. De meeste waterstof wordt nu nog geproduceerd met behulp van fossiele brandstoffen. Waterstof is een energiedrager die als enige grondstof zuiver water nodig heeft. Lees hier meer over waterstof.

Wat maakt het systeem dat binnen GROHW getest wordt uniek?

GROHW is uniek doordat er veel nieuwe kennis wordt verzameld over groene waterstof door verschillende partners. Van de productie tot het gebruik ervan. Samen zorgen we ervoor dat we deze kennis inmiddels hebben kunnen omzetten tot een demo-opstelling. Er wordt dus daadwerkelijk gerealiseerd. En dat is op dit punt ook uniek. Er worden nieuwe, innovatieve technieken gebruikt, zoals het gebruiken van de geproduceerde restwarmte. Daarnaast zorgen we ervoor dat de kennis die we opdoen verzamelen in een blauwdruk, zodat andere soortgelijke gebieden dit concept ook kunnen toepassen. Op die manier kunnen we gezamenlijk de energietransitie versnellen.

In het Handelsplatform wordt blockchain technologie toegepast, waarom?

Om transparant en veilig te werken, heeft HanzeNet B.V. een eigen blockchain ontworpen die schaalbaar is. Het moet namelijk ook goed werken als er steeds meer deelnemers komen. De schaalbaarheid van ons op deze blockchain gebaseerde energiehandelssysteem vormde de basis van een afstudeerthesis bij de Universiteit Twente. Blockchain moet je zien als een keten van blokjes die een soort kluisje zijn, waarbij data als pakketjes door de keten gaan. Zodra alle deelnemers via hun HanzeBox transacties hebben goedgekeurd, gaan die in een kluisje en gaat die op slot: er kan niets meer gewijzigd worden. Je kan dus niet sjoemelen met blockchain. Het gebeurt allemaal automatisch via keuzes die je op de HanzeBox instelt. Die handelt vervolgens alles af. Elke buurt, wijk of industrieterrein krijgt een eigen blockchain zodat die heel snel en schaalbaar is.

Een belangrijke eigenschap van blockchain is dat de functionele werking (de spelregels voor het handelen) ook is vastgelegd in de blockchain. Deelnemers weten daardoor altijd zeker dat hun transacties op de juiste manier worden afgehandeld.

Wanneer is de demonstratie geslaagd?

Het doel van de demonstratie is het realiseren van de losse bouwstenen, om deze vervolgens te integreren in één groen waterstofsysteem. De demonstratie is op technisch vlak geslaagd als de realisatie daadwerkelijk een feit is. Demonstreren betekent ook kennis opdoen, kennis delen en evaluatie van de resultaten. Deze inzichten hopen we vervolgens te kunnen vertalen naar de MW-schaal. 

Wat betekent GROHW voor Nederland/de regio Oost Nederland?

Net als veel gemeenten en regio’s streeft de Gemeente Deventer ook naar het halen van klimaatdoelstellingen. Met dit traject is het een stapje dichterbij. Andere regio’s zouden hiervan kunnen leren om een zelfde soort traject op te starten, waarmee ook zij dichter bij die klimaatdoelstellingen kunnen komen. Daarnaast vergaren we met GROHW veel nieuwe kennis over waterstof, waar andere regio’s van kunnen leren. Als laatste reikt GROHW concrete bouwstenen voor het concept Smart Energy Hubs aan.

Waarom gebruiken we nu nog niet zoveel groene waterstof?

Dat heeft te maken met drie elementen: beschikbaarheid, kosten en kennis.

  • Beschikbaarheid: op dit moment is er niet genoeg groene stroom, elektrolysers en/of brandstofcellen beschikbaar om de groene waterstof te produceren. Om hierop in te spelen wordt er nu al vol ingezet op het installeren van meer wind op zee en het bouwen van grote elektrolysers langs de kust. Daarnaast wordt er onderzocht hoe we waterstof kunnen transporteren en opslaan. Het huidige aardgasnet is de komende 10 jaar alleen nog niet beschikbaar hiervoor.
  • Kosten: de kosten van groene stroom, elektrolysers en brandstofcellen zijn nog steeds erg hoog. De verwachting is dat deze kosten de komende 10 jaar zullen dalen en zo meer met blauwe en grijze waterstof kunnen concurreren, maar dit blijft in de huidige tijd een uitdaging.
  • Kennis: er is meer kennis nodig op het gebied van waterstof. Met meer kennis kunnen we waterstof op de juiste manier inzetten en kan het fungeren als bouwsteen van de energietransitie! Meer informatie? Lees onze infographic of neem contact met ons op!

Andere vraag?

Staat uw vraag er niet bij? Laat hier uw vraag achter en we informeren u graag.