世界范围内第一台井下氢能储存设备诞生于萨安州。

地下绿色能源

萨克森-安哈特州将绿色氢能作为能源转型的希望。在巴特劳赫施泰特能源工业园,世界独一无二的大规模“电转气”实验旨在将碳中和的风电转化为氢能,与此同时,盐穴储库改建成为了大型储氢设备。该项目已具雏形。 

萨安州的能源转型动力也来自于地下

萨安州南部的歌德之城巴特劳赫施泰特在地下700至900米深处有一个盐水冲刷出的地下盐山空腔。该洞穴是VNG储气设备有限公司(VGS)的盐穴和储气库,容积约5000万标方,可以容纳两座莱比锡国家战争纪念碑。这里储存的不是天然气,而是氢气,并且是绿色氢气。“巴特劳赫施泰特能源工业园将在世界范围内首次实现绿色氢能的产业规模储存。该项目是大规模利用风电制造氢气、储存和加工氢产品的第一次尝试”,德国中部供气企业VNG股份公司“绿色氢气”部门的负责人科妮莉亚·穆勒-帕格尔(Cornelia Müller-Pagel)表示。巴特劳赫施泰特附近的储氢设施预计可容纳多达4500吨碳中和的氢能,足以为64000户两人家庭提供一年的电力。此外,“这些能源能让一辆燃料电池驱动的货运卡车绕赤道1100圈。” 穆勒-帕格尔用例子直观形容了储存能量的大小。

氢气总线、气候中和、风力发电、储能,这些均是能源转型的关键所在。

井下储氢设施属于“巴特劳赫施泰特能源工业园”未来创新项目的核心内容。该联合项目的主体是一个功率高达30兆瓦的大型电解系统,能够大规模地将水分解为氧气和绿色氢气。计划还包括一个专门建造的风电场,为绿色氢气的生产提供气候友好型电力。独一无二的“巴特劳赫施泰特能源工业园”项目为此次大规模的试验联合了六大行动方,首次在真实条件下研究氢能的生产、运输和储存,以及工业规模下绿色氢能的经济应用。实际上,试验阶段的氢能主要用于当地的化学园区。

巴特劳赫施泰特是靠近哈雷(萨勒河)的一座小城,拥有实施上述大规模试验的必要前提条件,已建有一套电解设备,并与波动性的大型风电网直接相连,能够储存和运输氢能。理想的区位条件包括:该地区用于发电的风力资源充沛,VGS公司在当地拥有地下储气设施,既有的输气管道等基础设施完备,并且毗邻德国中部化学三角地带的两大核心区域洛伊纳和施科保,它们都是重要的用气客户。

能源转型真实实验室

“巴特劳赫施泰特能源工业园”赢得了德国联邦教育与研究部2019年公开招募的“能源转型真实实验室”大赛,是在大赛中脱颖而出的十大创新项目之一。成功获得大赛优胜奖后,项目将获得政府的资金支持。“巴特劳赫施泰特能源工业园”目前已经完成了筹备和规划工作。“项目合作伙伴预计将在夏末收到联邦教研部的资助同意函,随之开启项目的第二阶段。该阶段分两步走:未来五年用于建设和调试风电场、电解设备及管道,并着眼于研究储氢系统地面设备的重要部分。接下去是施工的第二阶段,我们会进一步建设储氢系统的井下设施和其余的地面设施。”VNG股份公司的相关负责人穆勒-帕格尔介绍了发展规划。项目的投资总额将达上亿欧元。 整条价值创造链的试运行预计将持续到2030年。  

VGS公司已经为项目的成功实施奠定了坚实的基础:地下储气设施所在的洞穴已完全填充盐水。初次填充气体时,氢气将运送至填充盐水的洞穴中,将其中原有的盐水压出。首次填充气体的过程将持续大约两年的时间。在此之前,须对地下储气设施进行改造:“氢气比天然气更具扩散性。这对盐岩而言不是问题,盐岩的密封性很好。但地面和地下的所有管道和配件都必须更新升级,以确保氢气的使用。”穆勒-帕格尔解释道。同样隶属于VNG集团的气体运输企业ONTRAS有限公司也将对20公里长的连接管道做一番整修。

形成覆盖整个地区的绿色氢能产业

巴特劳赫施泰特能源工业园的背后聚集了VNG的子公司VGS和ONTRAS、弗莱贝格气体技术研究所(DBI)、Terrawatt规划公司和Uniper氢气有限公司。“巴特劳赫施泰特能源工业园”这一大型电转气项目也建立在HYPOS协会(“德国东部氢能储存和解决方案”)多项研究项目的成果之上。HYPOS协会是一家由公司和研究机构组成的联合单位,成立于2013年,旨在建立覆盖全域的绿色氢能产业,重点瞄准德国中部和萨安州地区。

萨安州在该领域起到了示范引领的作用。联邦州内的企业(尤其是处于德国中部化学三角区的企业)在氢能领域拥有悠久的传统。根据德国经济研究所近期的一项调查,德国全境找不到第二个具有如此卓越完备氢能基础设施的地区:德国中部的化工园区由一条150公里长的氢气管线相连。“巴特劳赫施泰特能源工业园”是萨安州的灯塔项目之一,致力于在大规模应用绿色氢气方面收获成功。

作者:Michael Falgowski/萨安州投资与市场有限公司


 

萨克森–安哈特州是绿色环保氢能产业建设的排头兵。众多创新理念已发展成为灯塔项目,涉及的课题包括:如何实现工业化规模的绿色氢能生产且同时具有经济效益,有哪些安全的储氢方案。

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