Роль Норвегии пионера в области водородной технологии началась больше чем век назад в водопаде. В крутой горной долине Рьюкана инженер и бизнесмен признали потенциал гидроэлектростанции Vemork как способ гарантировать производство продуктов питания для постоянно растущего населения. Кристиан Биркеланд и Сэм Эид хотели построить фабрику, чтобы произвести норвежские удобрения под фирменным знаком «Гидро Норск». Архитектурно футуристическая водородная фабрика была построена рядом с электростанцией.
После его завершения в 1929, это стало достопримечательностью между крутыми горами Рьюкана.С тех пор большая часть норвежского водородного исследования была проведена в различных лабораториях в Gloshaugen в Тронхейме.
В 1951 Норвежский университет естественных и технических наук (NTNU), тогда известный как норвежский (ЭННЫЙ) Технологический институт, основал свой собственный электрохимический технический институт. Это научное сообщество играло ключевую роль в том, что стало главной норвежской электрохимической промышленностью. Сегодня, за закрытыми дверьми в SINTEF, совершенно секретная технология разрабатывается – финансируемый многими норвежскими и международными промышленными компаниями, включая поставщиков технологии электролиза для водородного производства. Недавно, NTNU и SINTEF заключили контракт с производителем электромобилей топливного элемента, которые работают на водороде и выделяют только водяной пар.
Исследование топливного элемента с 1980-хNTNU и SINTEF работали, чтобы разработать технологию топливного элемента с 1980-х.
В последние годы научно-исследовательские действия в SINTEF способствовали некоторым главным прорывам. Топливные элементы уже стали конкурентоспособными на некоторых специализированных рынках, говорят Штеффен Моллер-Холст, вице-президент Маркетинг в SINTEF.«В Японии 150 000 топливных элементов были установленными домашними хозяйствами, чтобы произвести энергию и тепло», говорит Моллер-Холст. «В США больше чем 10 000 грузоподъемников на водородном топливе работают на складах и центрах дистрибуции».
Он и его коллеги исследования теперь работают активно, чтобы осуществить водородную технологию в Норвегии с вниманием на транспортный сектор. Портфель SINTEF проекта в настоящее время включает грузоподъемники, мощные грузовики и паромы.
«В Германии первый поезд топливного элемента уже подвергается испытаниям, и Норвегия – одна из многих европейских стран, которая теперь считает поезда на водородном топливе на основе заключений исследования выполненными SINTEF для норвежской администрации Железной дороги», говорит Моллер-Холст.Инновационные азиатские страны взяли на себя инициативу в коммерциализацию топливных элементов, чтобы привести легковые автомобили в действие.
Корейские и японские автопроизводители – в настоящее время мировые лидеры в технологическом переходе, вызванном проблемами глобального потепления.Моллер-Холст возвратился меньше чем два месяца назад из трехнедельного пребывания в Японии, где он провел встречи с продвижением промышленных компаний, которые стремятся привлечь знание, что SINTEF и NTNU приобрели за прошлые тридцать лет.«SINTEF был вовлечен в 20 связанных с водородом финансируемых ЕС проектов с 2010, приблизительно половина которых все еще бегут.
Это делает SINTEF значительным игроком в европейском контексте», говорит Моллер-Холст.Крупные инвестиции в водород японцами – хорошие новости для исследователей SINTEF, которые уже тесно связаны с некоторыми ключевыми игроками в стране.Но почему Япония вкладывает капитал так в большой степени в водород?
Объяснение – то, что больше чем 90 процентов энергопотребления страны в настоящее время покрываются импортированными источниками энергии ископаемых ресурсов. Следовательно, японцы только не интересуются водородом как топливо для транспорта, но также и для постоянного производства электроэнергии. Чтобы уменьшить выбросы парниковых газов, Япония уже заключила соглашение с Австралией к импорту водорода с 2020.
«SINTEF был включен и с научной точки зрения и с политической точки зрения, продвинув Норвегию как поставщика водорода в Японию на основе наших обширных энергетических ресурсов», говорит Моллер-Холст.У крупнейшего оптового торговца едой Норвегии, ASKO, будут его первые грузовики на водородном топливе продвигающимися в 2018. Изображение предоставлено от ASKO. На самом деле транспорт не единственный сектор, в котором водород будет играть ключевую роль.
По всему миру, страны, развертывающие растущее число ветровых электростанций и фотогальванических электростанций. Однако не всегда возможно использовать всю энергию ветра, которая произведена, когда ветрено, ни от солнца в солнечный день. Это избыточное электричество должно быть сохранено, который делает водород производства привлекательной альтернативой.«Немецкий промышленный гигант, Siemens пришел к заключению, что водород – лучшая возможность хранения для энергетических мощностей, больше, чем 10 ГВТ/Ч.
Больше чем 30 процентов производства электроэнергии в Германии покрыты ветром и солнечными источниками и экспериментальным тестированием водорода, поскольку носитель данных идет хорошо полным ходом, «говорит Моллер-Холст.Батареи, слишком большие, тяжелые и дорогостоящиеМоллер-Холст убежден, что, чтобы достигнуть наших целей эмиссии, мы должны рассмотреть много заявлений, включая дорожную транспортировку товаров, рельс и судно. Никакая другая технология не может конкурировать с водородом когда дело доходит до транспорта долгого пути без эмиссии.
Вот почему ASKO, крупнейший оптовый торговец едой Норвегии, стремится иметь свои первые автофургоны на водородном топливе на дорогах в 2018. При этом это, вероятно, будет первый откатчик в Европе с маленьким парком мощных водородных транспортных средств.
SINTEF помог начать и работал в тесном сотрудничестве с усилием. Менеджер проектов – Андерс Одегард, который работает в Отделе SINTEF Стабильной Энергетической технологии.
«Использование батарей, чтобы привести мощные грузовики в действие было бы очень дорогим», говорит Одегард. «Они также были бы столь большими и тяжелыми, что способность полезного груза грузовиков будет значительно уменьшена. Мы должны подчиниться законам физики и уважать связанные с материалом ограничения».Нет сомнения, что электрические поезда двигателя заменят обычный механический основанный на окаменелости толчок в будущем и этом, батареи станут очень важными во всех транспортных сегментах. Однако водород становится все более и более хорошим выбором, если транспортные средства более тяжелы и имеют более долгое расстояние, чтобы пойти.
Это приносит нам к железнодорожному сектору, для которого политики предвидят большую долю грузопотока как средство сокращения выбросов.Заголовок на север – с водородом
Много лет политики предложили, чтобы самая длинная железнодорожная линия Норвегии (Nordlandsbanen) была сделана без эмиссии – традиционным способом. Другими словами, политики полагают, что сегодняшняя дизельная операция должна быть заменена электрификацией, используя опоры и верхние линии.
Весной 2015 года Моллер-Холст и его коллеги в SINTEF закончили исследование для норвежской Национальной администрации Железной дороги (JBV), демонстрирующий, что было возможно управлять несколькими из железнодорожных линий Норвегии, включая Nordlandsbanen, без эмиссии.На самом деле доклад завершился тем, что между 36 евро и 45 миллиардов может ежегодно экономиться на линии от Стейнкьера до Бодо (вдоль Nordlandsbanen), если батарея – или поезда на водородном топливе использовалась вместо традиционной электрификации.
«Отчет достиг согласия, на основе заявлений отдельных экспертов, полученных во время проекта, включая тех от собственных специалистов JBV и междисциплинарной команды SINTEF», говорит Моллер-Холст, который привел исследование.«До 2020 биодизель должен заменить дизельное топливо окаменелости в качестве промежуточного решения. Затем в начале 2020-х, инвестиции в работающие от аккумулятора поезда будут самым привлекательным выбором», сказал он. «С середины 2020-х водород – раствор, который лучше всего выполняет различные требования, которые применяются к грузовым поездам в будущей сети железной дороги».Четыре региона в Германии в настоящее время берут на себя инициативу на международном уровне.
Они ввели 100 пассажирских поездов на водородном топливе в эксплуатацию. Первое уже подвергается испытаниям, и технология, как ожидают, будет готова к грузовым поездам до 2025.
Моллер-Холст утверждает, что Норвегия должна следовать за немцами в использовании водорода и предлагает начаться с Raumabanen когда дело доходит до пассажирских поездов и Nordlandsbanen для грузовых поездов.Ситуация «ветра ветра»
Через фьорд из города Тронхейма есть горная цепь, что местные жители называют «Фосена Альпами». Это – то, где Statkraft и TronderEnergi построят крупнейшую ветровую электростанцию Европы.
Ветер весь год дует интенсивно на Фосене, который делает для огромного потенциала. Ежегодное производство из одной только этой ветровой электростанции, как ожидают, достигнет 3,5 млрд. кВт·ч (часы тераватта) возобновляемой энергии и будет достаточно, чтобы поставлять электричество всему населению Тронхейма 170 000.«В настоящее время и NTNU и SINTEF предоставляют поддержку принятия решений TronderEnergi как часть оценки компанией возможности производства водорода от избыточной энергии ветра», говорит Моллер-Холст.
Многие другие заинтересованные стороны по Норвегии также делают подобные оценки, изучающие водородное производство. Это включает Гломфьорд в гидроэлектростанции, которая была заводом ‘Близнецов’ к этому в Рьюкане – колыбель промышленного бума, созданного близко к век назад, когда Гидро Норск начал производить водород для удобрений.
SINTEF недавно опознал целых 10 заинтересованных сторон, которые намереваются начать водородное производство в Норвегии. SINTEF помогает нескольким, поскольку они оценивают возможные инвестиции. Интерес к водороду действительно взлетает.
Однако у энергетических исследователей в SINTEF есть планы, которые являются еще более захватывающими, чем водородное производство от избыточной возобновляемой энергии. Томми Моккелбост – Старший научный сотрудник, работающий в офисе Шпицбергена SINTEF.«На Шпицбергене воздействие изменения климата намного более серьезно, чем в других областях на планете», говорит он. «Лед вокруг архипелага тает быстро, и ледники отступают на рекордных скоростях. Это создает проблемы для белых медведей в их охотничьих областях.
Кроме того, власть и тепло в Лонгйир поставляются единственной угольной электростанцией Норвегии. Таким образом, что было бы более естественным, чем преобразовать Лонгйир в первое в мире сообщество без эмиссии?»Несколько вариантов должны быть изучены, для которых водородная технология представляет захватывающую альтернативу, говорит он.Он предусматривает тот водород, мог быть произведен из ветровых электростанций, расположенных в самом северном графстве Норвегии, Finnmark, где ветер никогда не прекращает дуть, но где сегодняшняя способность энергосистемы очень ограничена.
Водород мог тогда быть транспортирован в Шпицберген в жидкой форме, используя водородные танкеры.