Siemens - Koldioxidfri gasturbin

Publicerad 25 juni 2015 Senast uppdaterad 17 september 2015 Kontaktperson: Pär Hermerén

Ökad andel förnybar energi i kraftsystemen innebär utmaningar för elnätet. När el från sol och vindkraft faller bort måste det balanseras. Ett sätt är att genom elektrolys producera vätgas av överskottsel från vind och sol. Vätgasen kan dels användas direkt som bränsle eller lagras för framtida behov. I ett energisystem där vindkraften och produktion av vätgas integreras med gasnätet ökar därför möjligheterna att öka användningen av förnybar energi.

Siemens utvecklar en ny teknik för gasturbiner som ska kunna använda en större inblandning av vätgas. Vätgas finns även tillgänglig som restprodukt från industrin. Genom att elda denna vätgas kan industrin tillgodogöra sig energi som idag ofta flammas bort. Förbränning av vätgas blir endast vattenånga och inga växthusgaser emitteras.

VÄTGAS TILL GASTURBINER
Utmaningen med vätgas är att den brinner ungefär fem gånger snabbare än naturgas och dessutom vid högre temparatur, cirka 2 100 grader, till skillnad mot naturgas som förbränns vid cirka 1 950 grader. Det finns vätgasturbiner med konventionella brännkammare på marknaden idag, men den höga flamtemperaturen ger höga NOX-värden. För att sänka NOX-utsläppen används vatten- eller ånginsprutning. Utsläppen blir ändå markant högre jämfört med en konventionell gasturbin. Vattenförbrukningen blir också ett problem om tillgången är begränsad. Ett storskaligt införande av gasturbiner fullt kompatibla med vätgas, skulle öppna stora möjligheter för en energiomställning till förnybar energi. Forskarna utvecklar turbinen för att hantera de höga temperaturerna och minska NOX-emissionerna. Siemens nisch är låg-NOX brännare (DLE-dry low emissions) där NOX-emissionerna hålls på en låg nivå. Utmaningen är vätets höga flamhastighet som kan orsaka lokala flammor och att flammorna sprider sig ”uppströms” in till brännaren som då bränns sönder. Utvecklingen går mot alltmer robusta brännare för att undvika problemen.

GLOBAL POTENTIAL
I Finspång sker forskning och utveckling samt tillverkning, montering och service av gasturbiner. Företaget utvecklar befintlig teknik och är framstående i arbetet. Tillsammans med svenska universitet och med forskningsstöd från SGC (numer Energiforsk) sker tester i laboratorier. Det finansiella stödet har bidragit till en fullskalig gasturbin där kostsamma tester genomförs. Siemens i Finspång samarbetar med övriga utvecklingsenheter i både England, Tyskland, USA och Kanada.