Wasserstofffähige Gasturbinen für Deutschland

Ja, es ist möglich, neue Blöcke zu betreiben und bestehende Blöcke für den Betrieb mit diesen Brennstoffen umzurüsten, wenn das Verbrennungssystem, das Brennstoffzubehör, die Emissionen und die Anlagensysteme entsprechend berücksichtigt werden. Bei bestehenden Blöcken können diese Aufrüstungen mit geplanten Stillständen verbunden werden, um die Zeit, in der das Kraftwerk keinen Strom erzeugt, zu minimieren, und bei neuen Blöcken können diese Fähigkeiten Teil der anfänglichen Anlagenkonfiguration sein oder schrittweise eingeführt werden, wenn Wasserstoff verfügbar wird.

Da Wasserstoff leichter entflammbar ist als Erdgas, werden kritische Aspekte berücksichtigt, um den sicheren Betrieb einer Gasturbine mit einem Erdgas-Wasserstoff-Gemisch zu gewährleisten. So müssen beispielsweise das Gehäuse der Gasturbine und das Belüftungssystem so ausgelegt sein, dass die Wasserstoffkonzentration außerhalb der oberen und unteren Explosionsgrenzen bleibt.

Darüber hinaus müssen gefährliche Gas- und Flammendetektionssysteme, die für typische Kohlenwasserstoffbrennstoffe ausgelegt sind, möglicherweise durch Systeme ergänzt werden, die Wasserstoff erkennen können.

Es gibt noch weitere Änderungen/Umrüstungen, die berücksichtigt werden müssen, wenn Sie Ihr Triebwerk sicher mit einem Wasserstoffgemisch betreiben wollen. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wenden Sie sich an unser Team.

GE arbeitet weiter an der Entwicklung von Wasserstoff für seine Gasturbinen durch eigene Forschung und Entwicklung&und Tests sowie durch die Teilnahme an den Wasserstoffkraftstoffprogrammen des US DOE. Damit soll sichergestellt werden, dass in den Gasturbinen von GE über Jahrzehnte hinweg immer höhere Mengen an Wasserstoff sicher und zuverlässig verbrannt werden können.

Wir unterstützen weiterhin die globale Notwendigkeit einer tiefgreifenden Dekarbonisierung und erkennen an, dass es mehrere Wege gibt, um mit Gasturbinen niedrige oder nahezu kohlenstofffreie Emissionen zu erreichen - durch verschiedene Vor- oder Nachverbrennungsmethoden. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, lesen Sie unser Whitepaper.

Wasserstoff ist wegen seiner extrem geringen volumetrischen Dichte schwer zu speichern. Es ist das einfachste, leichteste und am häufigsten vorkommende Element im Universum. Außerdem ist es hochentzündlich... Alle diese Eigenschaften zusammen machen seine Logistik und seinen Transport sehr kompliziert.

Wasserstoff muss eine hohe Energiedichte aufweisen, um gespeichert werden zu können. Es kann komprimiert und als Gas in Hochdrucktanks gelagert oder mit Hilfe der Kryotechnik verflüssigt werden.

Wasserstoff wird für den Pipelinetransport in der Regel auf 35 bis 150 bar (~500 bis ~2.200 psi) komprimiert, während das Verteilungssystem, das viele Endverbraucher mit Gas versorgt, in der Regel mit einem Druck von weniger als ~7 bar (~100 psi) arbeitet. Zur Speicherung wird Wasserstoff in der Regel auf mehr als 350 bar (~5.000 psi) komprimiert. Wasserstoffspeicher- und -transportsysteme können spezielle Hochdruckanlagen erfordern und benötigen eine erhebliche Menge an Energie für die Kompression. Die Verflüssigung von Wasserstoff stellt eine noch größere Herausforderung dar, da er bei weniger als -250 ºC (~-420 ºF) von einem Gas zu einer Flüssigkeit kondensiert, was einen erheblichen Energieaufwand für die Kühlung des Gases auf diese Temperatur und spezielle doppelwandige Tieftemperaturtanks für die Lagerung erfordert.

Länder wie Japan, Südkorea, Australien und andere übernehmen eine Vorreiterrolle bei der Förderung der Wasserstoffwirtschaft, indem sie Strategien ankündigen, staatliche Maßnahmen umsetzen, umfangreiche Investitionen in die Infrastruktur tätigen und Forschungen zur Lieferkette durchführen.

Es kann in Tankwagen für tiefkalte Flüssigkeiten oder in Gasrohranhängern transportiert werden, wenn der Bedarf geringer ist. Bevor der Transport von Wasserstoff in größerem Umfang über Pipelines Realität werden kann, müssen umfangreiche infrastrukturelle und politische Veränderungen vorgenommen werden.

Wasserstoff als kohlenstoffneutraler Brennstoff ist eine Möglichkeit, eine Gasturbine vor der Verbrennung zu entkarbonisieren. Wasserstofftaugliche Gasturbinen und die anschließende Umrüstung eines Kraftwerks, damit es sicher mit Wasserstoff betrieben werden kann, lassen sich kosteneffizient umsetzen, doch muss der gesamte Umfang der Nutzung von Wasserstoff in großem Maßstab berücksichtigt werden.

Um Wasserstoff zu einer wettbewerbsfähigen und lebensfähigen Option zu machen, sind umfangreiche Änderungen der Politik, der Anreize und der Infrastrukturen sowie Anfangsinvestitionen erforderlich.

GE ist der Ansicht, dass für eine rasche Dekarbonisierung des Stromsektors bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung eines hohen Maßes an Zuverlässigkeit auch Optionen zur Dekarbonisierung nach der Verbrennung für Gasturbinen in Betracht gezogen werden sollten, wie z. B. die Kohlenstoffabscheidung, -nutzung und -sequestrierung (CCUS).

Ja! Laut dem jüngsten McCoy Power Report hat GE mehr Erfahrung im Betrieb von Gasturbinen mit Wasserstoff als jeder andere OEM. Insgesamt verfügt GE über mehr als 100 Einheiten* mit mehr als 8 Millionen Betriebsstunden*, die weltweit mit Wasserstoff und ähnlichen Brennstoffen mit niedrigem BTU-Wert betrieben werden.

GE verfügt über Verbrennungstechnologien, die mit einem breiten Spektrum von Wasserstoffkonzentrationen bis zu ~100% (nach Volumen) arbeiten können.

Heute können unsere Gasturbinen der H-Klasse, F-Klasse, B/E-Klasse und aeroderivative Gasturbinen mit unterschiedlichen H2-Anteilen betrieben werden. Es ist wichtig zu wissen, dass der tatsächliche Wasserstoffgehalt je nach Gasturbinenmodell, Verbrennungsmodell, Verbrennungssystem und Gesamtbrennstoffverbrauch variieren kann.