HYBRIT: fossiilivapaan vetykaasun laajamittainen varastointi osoitettu onnistuneesti

HYBRIT-hankkeen käynnistivät sen omistajat SSAB, LKAB ja Vattenfall vuonna 2016 tavoitteenaan kehittää maailman ensimmäinen fossiilivapaa malmipohjainen raudan- ja teräksentuotantoprosessi fossiilivapaalla sähköllä ja vetykaasulla. Aiemmin toteutetun fossiilivapaan rautasienen tuotannon pilottihankkeen (DR-pilotti) jälkeen vuorossa ovat nyt fossiilivapaan vedyn tuotannon ja varastoinnin pilotin tulokset.

Projektissa on onnistuneesti suunniteltu ja rakennettu Svartöbergetiin 100 m3:n vedynvarastointilaitos, joka perustuu teräsvuorattuun kallioluolatekniikkaan ja sijaitsee DR-pilotin vieressä Luulajassa Ruotsissa. Nyt tehdyt testit osoittavat, että teknologia toimii suuren mittakaavan vedynkäyttäjän tukena ja että vedyntuotannon muuttuvista käyttökustannuksista voitaisiin säästää noin 25-40 %. Pilottivarasto on käynyt läpi nopeutettua mekaanista testausta, joka vastaa noin 50 vuoden toimintaa, ja laitoksen turvallisuus, toimivuus ja suorituskyky on osoitettu onnistuneesti.

"Pilotti on ollut erittäin onnistunut ja tuottanut toivomamme tulokset. Olemme osoittaneet, että tätä teknologiaa voidaan käyttää sähköjärjestelmän joustavuuden lisäämiseen ja että se on turvallinen ja pitkäikäinen malli. Vetykaasun varastointi on tärkeä palapelin osa teollisten prosessien sähköistämisessä samalla kun säästä riippuvaisen sähkön määrän lisääntyy. Pilottihankkeesta saatujen tulosten ja kokemusten ansiosta teknologia on nyt valmis skaalattavaksi", sanoo MikaelNordlander, Director, Industry Decarbonization, Vattenfallin Industrial Partnerships.

Tulevaisuuden fossiilivapaat teollisuusprosessit, joissa käytetään fossiilivapaalla sähköllä tuotettua vetykaasua fossiilisten polttoaineiden sijaan, tarkoittavat, että teollisuus on aiempaa riippuvaisempi sähköjärjestelmästä. Tällöin vedyn huoltovarmuus on ratkaisevan tärkeää. Vetyvaraston tarkoituksena on ensisijaisesti pystyä sopeuttamaan vedyntuotanto sähkömarkkinoiden vaihteluihin. Vetykaasun tuotantokustannukset optimoidaan tuottamalla ja varastoimalla ylimääräistä vetykaasua, kun sähkön hinta on alhainen, ja vähentämällä tuotantoa ja käyttämällä varastoitua vetykaasua, kun hinnat ovat korkeat.

"Vety on tärkeä osa LKAB:n tulevaa strategiaa ja matkaa kohti hiilidioksidittomia tuotteita ja prosesseja. Vetykaasun varastoinnista ei ole vielä tehty päätöksiä, mutta pilotin onnistuneet tulokset antavat meille hyvät lähtökohdat, kun tarkastelemme varastoinnin tarpeita ja mahdollisuuksia yhdessä suunniteltujen rautasienen tuotantolaitostemme kanssa", sanoo LKAB:n teknologiajohtaja JennyGreberg.

"HYBRIT-pilottihankkeen tulokset osoittavat, että fossiilivapaan vedyn laajamittainen varastointi on teknisesti mahdollista ja taloudellisesti kannattavaa. Näiden innovatiivisten teknologioiden avulla voimme rakentaa vahvoja fossiilivapaita arvoketjuja, jotka voivat pienentää rauta- ja terästeollisuuden ilmastojalanjälkeä merkittävästi", SSAB:n teknologiajohtaja MartinPei sanoo.

Terästeollisuuden osuus maailman hiilidioksidipäästöistä on tällä hetkellä noin 7 %. HYBRIT-teknologian avulla SSAB voi vähentää koko Ruotsin hiilidioksidipäästöjä noin 10 % ja Suomen noin 7 %.

Ruotsin energiavirasto on rahoittanut vedyn varastointihankkeesta 22 %, ja loppuosan ovat rahoittaneet HYBRIT-hankkeen omistajayritykset.

"On hienoa, että HYBRIT tekee nyt yhteenvedon toisesta onnistuneesta pilottiohjelmasta ja tällä kertaa maanalaisesta vedyn varastoinnista. HYBRIT on keskittynyt rakentamaan osaamista ja luomaan tärkeitä kokemuksia teknologian teolliseen käyttöön. Luulajassa tehdyt pilottilaitoskokeet ovat osoittaneet, että LRC-tekniikalla toteutettu vetykaasun varastointi toimii, ja tiimin tuottaman tiedon ja kokemuksen avulla on nyt mahdollista ottaa seuraava askel", sanoo Hybrit Development AB:n General Manager GunillaHyllander.

Faktoja

• Pilottivarasto on toiminut ajoittain vetykaasulla vuodesta 2022 alkaen 3-6 viikon jaksoissa. Noin 3 800 käyttötuntia on saavutettu yhdistetyllä vedyn tuotannolla ja varastoinnilla 94 %:n käytettävyydellä.
• Laitoksen turvallisuus, toiminta ja suorituskyky on osoitettu onnistuneesti.
• Kalliokolon tiivistämiseen käytettävän materiaalin valinta on ollut yksi hankkeen tärkeimmistä kysymyksistä. Valittu teräsmateriaali on osoittautunut vedynkestäväksi. Varaston tiivistekerroksesta (teräsvuorattu kallioluola) ei ole havaittu vetykaasuvuotoa.
• Pilottivarasto on läpäissyt nopeutetut mekaaniset testit, jotka vastaavat noin 50 vuoden käyttöä.
• Hanke osoittaa, että teknologia on valmis teolliseen mittakaavaan siirtymiseen. Testit ovat osoittaneet, että vetykaasun varastointi toimii HYBRITin arvoketjussa ja tukee laajamittaista vedyn käyttäjää, tässä tapauksessa DRI-laitosta Luulajassa.
• Varaston toimintaa on optimoitu reaaliajassa sekä spot-hintaan että päivänsisäisiin markkinoihin nähden. Käytännössä on osoitettu 26-31 % säästöt muuttuvissa käyttökustannuksissa. Ruotsin sähkömarkkinoiden tulevaisuuden skenaarioiden simuloinnit osoittavat, että noin 25-40 % säästöt muuttuvissa käyttökustannuksissa voitaisiin todennäköisesti saavuttaa, kun ensimmäiset kaupalliset voimalat otetaan käyttöön.
• HYBRIT jatkaa fossiilivapaan vedyn varastoinnin pilottihanketta vuoteen 2026 saakka, jotta se pystyy tekemään lisätestejä kaupallisen vedyn varastoinnin edellytysten parantamiseksi entisestään.

Tietoa HYBRIT-projektista