Hydrogen blandet inn i rørene som eksporterer norsk gass til Europa vil kunne brukes i stedet for nye overføringskabler, ifølge Sintef.

EKSPORT AV ENERGI TIL EUROPA

Vil eksportere overskuddskraft som hydrogen

Kan bruke eksisterende rør og utkonkurrere nye kraftkabler, ifølge Sintef-forsker.

Norge går mot et betydelig kraftoverskudd. Men er det egentlig nødvendig å bygge nye kraftkabler for å få eksportert energien vi ikke trenger?

Vi har nemlig allerede bygget ut et omfattende rørledningsnett for å eksportere gassen vår.

Nå tar Norsk Hydrogenforums leder, Magnus Thomassen, til orde for å undersøke om dette nettet kan brukes til å eksportere kraftoverskuddet.

Det kan gjøres ved å bruke overskuddsstrøm til å omdanne vann til hydrogen og oksygen ved elektrolyse. Hydrogenet kan så mates inn i gassrørledningsnettet og transporteres til kontinentet eller til Storbritannia.

Stort potensial

Hvor mye hydrogen som kan blandes i gassrørledningsnettet, er et åpent spørsmål ennå. Det nevnes alt fra 2–3 prosent til helt opp til 10 prosent.

Men potensialet er i alle tilfeller stort. Ifølge Gassco frakter rørledningsnettet deres drøye 100 milliarder kubikkmeter gass i året, noe som tilsvarer 1100–1200 TWh.

– Eksportkapasiteten fra hydrogen laget av overskuddsstrøm burde dermed ligge et sted mellom 5 TWh og 40 TWh uten at det trengs å gjøres modifikasjoner i gassrørledningsnettet, sier Thomassen, som er forsker ved Sintef.

Problemet er at hvis for mye hydrogen tilsettes naturgassen, kan det trenge inn i stålet i gassrørene og gjøre metallet sprøtt, slik at rørene kan sprekke.

Hydrogen slipper dessuten lettere ut av ventiler og forseglede områder i rørnettet enn naturgassen, siden molekylene er mye mindre.

– Så hvis ikke pakningen er laget for hydrogen, kan man få en hydrogenlekkasje. Jo mer hydrogen som er i gassnettet, desto større er faren, sier Thomassen.

Det er ikke farlig å puste inn hydrogen. Men hvis det oppstår høy konsentrasjon av hydrogen, kan det eksplodere.

Les også: Klar for masseproduserte hydrogenbiler

– Alternativ til kraftlinjer

– Tror du dette kan bli en kostnadseffektiv måte å eksportere energi på?

– Når man lager hydrogen av strøm er energieffektiviteten rundt 70 prosent. Men her er det i første omgang snakk om å bruke overskuddsstrøm, altså strøm som man ikke hadde kunnet bruke ellers på grunn av kapasitetsproblemer i nettet eller fordi strømprisen er så lav at det lønner seg å produsere hydrogen istedenfor å selge strømmen i Norge, sier Thomassen.

Norge har som mål å bygge ut 13,2 TWh ny fornybar kraft gjennom det norsk-svenske elsertifikatmarkedet.

– Det medfører at mer energi må transporteres ut av landet. I Norge kan dette være et alternativ til å bygge nye kraftlinjer til Europa, sier Thomassen.

– Men vil dette være mer kostnadseffektivt enn å bygge kabler?

– Ja, kablene koster mange milliarder kroner. Hvis man kan bruke det eksisterende naturgassnettet og eksportere strømmen som hydrogen istedenfor, trenger man ikke gjøre investeringer der. Man må isteden investere i elektrolyse. Det er jo et kostnadsspørsmål. Jeg sier ikke at det er mer kostnadseffektivt. Men det kan være det, og det må myndighetene evaluere, sier Thomassen.

Les også: Her kjører landets første hydrogenbuss

Statnett tviler

Konserndirektør Gunnar G. Løvås i Statnett tror imidlertid at hvis Norge skal bygge ut svært mye mer kraft enn i dag, så vil dette eksporteres ved at kraften brukes her i landet til å lage aluminium og andre industriprodukter.

Løvås påpeker også at Statnetts kraftkabler i tillegg til å eksportere norsk overskuddskraft også vil kunne importere kraft fra kontinentet når det er overskudd der.

Det blir ikke mulig hvis man baserer seg på å eksportere hydrogen fra Norge via rørledningsnettet.

– Konseptuelt er løsningen interessant, og kanskje mer attraktiv enn en del alternative konsepter. Men det kan likevel tenkes at det er langt fram og høyt opp. Energi produsert og transportert på denne måten, vil uansett være svært kostbar, sier han.

Gasscos leder for transportteknologi, Leif Idar Langelandsvik, sier de ennå ikke har vurdert muligheten for å bruke gassnettet til å frakte hydrogenet.

– I utgangspunktet er norske gassrørledninger designet for å transportere naturgass. Hvis det skal blandes inn hydrogen, kan det medføre at utstyr og teknologi må kvalifiseres for det, men det vet vi for lite om ennå.

– Vil det være kapasitet til hydrogenet?

– Prognosene tilsier at i årene framover vil gasstransportsystemet være fullt utnyttet, sier Langelandsvik.

Langt fram til lønnsomhet

Flere teknologiske utfordringer må løses før det blir lønnsomt å lage hydrogen med overskuddsstrøm.

Tyskland planlegger at 80 prosent av strømmen skal være fornybar innen 2050. Svært mye av denne kraften vil være lite fleksibel, slik at den må lagres når produksjonen er høy.

Det finnes en rekke pilotprosjekter i Tyskland som forsøker for å gjøre overskuddsstrøm om til hydrogen. Men det er langt fram før teknologien blir konkurransedyktig.

«Som systemløsning kunne power-to-gas i industriell målestokk spille en relevant rolle fra tiåret 2020-2030», konkluderte det tyske energibyrået Dena i en rapport tidligere i år.

Metan

I rapporten setter Dena grensen for hvor stor andel hydrogen som kan transporteres i gassnettet til fem volumprosent. Men målet må være å gjøre det mulig å øke grensen for hvor mye hydrogen gassnettet kan tåle.

Det er viktig at gassflyten er stor der hydrogenet mates inn. Hvis ikke, kan selv små mengder hydrogen føre til at den lokale grensen overskrides, ifølge Dena.

For å lagre større mengder strøm i gassnettet, må man lage metan av hydrogenet ved å tilføre CO2. Metan kan nemlig uten noen begrensning mates inn i gassnettet. CO2-en kan tilføres fra biogass- eller renseanlegg.

Vanskelige svingninger

En av de største tekniske og industrielle utfordringene med power-to-gas-konseptet er at elektrolysen må takle svingningene i kraftproduksjonen fra upålitelige vindmøller og solkraftverk. Fram til nå har elektrolyse vært avhengig av at strømtilførselen er konstant. En endring i lasten sliter ut mekaniske komponenter slik at levetiden reduseres.

I rapporten heter det at teknologien kan egne seg for vindmølleparker både til havs og på land, på steder hvor strømnettet ikke er godt nok bygget ut til at hele den potensielle kraftproduksjonen kan føres fram til kundene. Forutsetningen er at vindmølleparkene ligger i nærheten av gassinfrastruktur.

Les også:

Dette kan bli verdens nye energikilde

Slik kan Norge forsyne Europa med energi

Tyskland vil redde norske kabelplaner

Norge topper ny energikåring