Hydrogen i Hemne kommune Muligheter for produksjon og bruk En forstudie utført for Hemne kommune Siv. ing. Helen Hartel, 9.1,2017 1
Bakgrunn for studien Utgangspunkt for denne studien var følgende: Flere interessenter ønsker å bygge ut småkraftverk sør i Hemne kommune. Selv om en del av dem har konsesjon stopper prosjektene opp fordi det ikke er kapasitet på nett for deres strømproduksjon. Det er dyrt å oppgradere nettet og kostnadene må betales av utbygger. Kan disse småkraftverk brukes til hydrogenproduksjon? Dette vil ikke si at vi utelukker andre småkraftverk eller interessenter i kommunen. Arbeidet er finansiert av Hemne kommune og utført av Helen Hartel. Mål er å gi grunnlag for en beslutning om dette er noe å jobbe videre med. 2
Hva er hydrogen? Hydrogen er det letteste kjemiske elementet som finnes. To hydrogen-atomer sammen danner en gass, H 2 Det er denne gassen vi snakker om her. Gassen kan brennes og da dannes det vann. 2 H 2 + O 2 2 H 2 O Det finnes brenselceller for hydrogen, for eksempel for biler og busser. Hydrogen tankes da som diesel eller bensin. Hydrogen kan lages uten CO 2 -utslipp. Dette gjør gassen interessant for mange nå for tiden. 3
Hvordan produseres hydrogen? Det er grovt sagt to måter å produsere hydrogen på: 1) Elektrolyse av vann. Dette er motsatt av forbrenningen. Her tilføyer man energi som delvis frigjøres igjen ved forbrenning 2) Produksjon fra naturgass CH 4 + 2 H 2 O 4 H 2 + CO 2 Hvor ren hydrogen er, er dermed meget avhengig av hvordan det blir produsert. Her går vi videre med hydrogen som er basert på elektrolyse av vann og fornybar energi (vannkraft). 4
Markedet for hydrogen Markedet for hydrogen i Norge er liten, men vokser raskt. Den dagen i dag er det ikke selvsagt for en selger at den finner en kjøper uten å måtte betale alt for store transportkostnader. Det er ikke selvsagt for potensielle brukere av hydrogen at de får tak i det til en overkommelig pris. Det er derfor viktig å se på hele verdikjeden samtidig og inkludere både produksjon og bruk. Om noen få år kan markedet være så moden, at dette ikke er nødvendig noe mer. 5
Aktuelle småkraftverk Aktuelle konsesjoner Trukne søknader Med takk til Hans Sæter, Hemne Kraftlag 6
Noen betraktninger rundt produksjon Teknologien for elektrolyse er velutviklet og blitt brukt i mange år. Ingen av de nevnte småkraftverk har lov å bygge magasin, så det er stor variasjon i vannføring og dermed i eventuell hydrogenproduksjon. Det skal være helårsvei for tankbil. Biprodukter av hydrogenanalyse er oksygen og varme. Oksygen brukes blant annet i settefiskanlegg. Salg av oksygen kan dermed gi bi-inntekter. Det har fordeler og ulemper å være flere produsenter i samme kommune eller region. 7
Lignende prosjekter Flere steder i landet er det lignende prosjekter: Rotnes bruk, Nittedal, Akershus. Involverte: Rotnes Bruk AS, Småkraftforeninga, Institutt for Energiteknikk og Clemens AS https://www.ife.no/no/ife/ife_nyheter/2016/pilotprosjekt-hydrogen-fra-smaskala-vannkraftverk Energiklynge i Stranda kommune for å levere hydrogen til blant annet cruiseship ved Hellesylt http://www.hellesylt.info/2017/01/kraftutbygging-kan-gje-hydrogenproduksjon/ http://www.smakraftforeninga.no/visartikkel.php?id=3349 Initiativer i Bergensområdet, Greenstat og Jarland og Haug i Samnanger kommune: http://energiogklima.no/to-grader/fornybar-kraft-til-hydrogen/ 8
Lignende prosjekter med vindkraft Det blir også sett på hydrogen produsert ved vindkraftverk: Fosenkraft AS har holdt workshop om eventuell produksjon av hydrogen med vindkraften på Fosen http://www.afjord.no/opplevelser/workshop-fra-vind-til-hydrogen/ NBMU studie om Raggovidda vindkraftverk i Finnmark som har større kapasitet enn nettet http://webfileservice.nve.no/api/publishedfiles/download/201602121/1784351 Ikke alle kraftverk i prosjektene har problemer med å levere strømmen sin. Hydrogenproduksjon kan vise seg å være mer lønnsom enn strømleveranser når forholdene ligger til rette. 9
Om økonomi i hydrogenproduksjon Noen overslag er tilgjengelig i IFE sin rapport «Hydrogenproduksjon fra Rotnes Bruk» (feb. 2016), se https://www.ife.no/no/ife/ife_nyheter/2016/pilotprosjekt-hydrogen-fra-smaskala-vannkraftverk Markedspris for hydrogen er omtrent 90 kr/kg for sluttbruker. Transportkostnader blir estimert til 0,064 kr/(kg*km) Totale produksjonskostnader inkl. investering er 60 kr/kg i studien, det kan bli mer for å dekke mer ujevn vannføring. 10
Bruk av hydrogen for transport SINTEF har gjort en studie for de 4 største byer om framtidig bruk av hydrogen. De har tre scenarier. Følgende figur er fra rapporten og viser hvordan bruket fordeler seg over de forskjellige typer transportmiddel. Tall er forventet totalforbruk for hydrogen i 2030. Se http://www.sintef.no/publikasjoner/publikasjon/?pubid=sintef+a27350 Fra: SINTEF Rapport A27350 Nasjonale Rammebetingelser og potensial for hydrogensatsing i Norge 11
Bruk av hydrogen i biler Hydrogenbiler som selges nå til dags er Toyota Mirai, Honda Clarity og Hyundai ix35/tucson Andre merker som har planer om å lansere hydrogenbil er Audi og Mercedes. Uno-X Hydrogen AS holder på å bygge 20 hydrogenstasjoner i og rundt de størst byer i Norge. Den første i Sandvika ble åpnet i november 2016. Uno-X Hydrogen AS eies av Uno-X, NEL Hdrogen og Praxair. Se http://www.tu.no/artikler/bra-at-musk-og-spetalen-slar-hverandre-i-hodet/364745#cxrecs_s Hyop driver 4 hydrogenstasjoner i Oslo-området, se https://hyop.no/stasjoner/ Fra www.hyundai.no 12
Bruk av hydrogen i busser #Ruten i Oslo var med i et europeisk prøveprosjekt og opererte 5 hydrogenbusser. Se http://chic-project.eu/demonstration-sites/oslo Bussene i prosjektet ble kjørt i byene. Det kan være interessant å ha et pilotprosjekt for hydrogenbuss som kjører i Hemne og over Høgkjølen til Orkanger og Trondheim, både for operatør (AtB) og bussprodusent. AtB har base i Hemne rett på side av HOB Verkstedsenter AS med bensinstasjon og verksted. HOB kunne ta seg av hydrogenstasjonen og vedlikehold på bussene. 13
Bruk av hydrogen i lastebiler Nikola i USA har gått høyt ut med sin nye hydrogendrevne trailer. I tillegg bygger de ut et nett med hydrogenstasjoner i Nord-Amerika. De skal i første omgang basere seg på leasing i Nord-Amerika, så disse biler kan ikke bestilles til Norge ennå. Se https://nikolamotor.com/ ASKO har bestilt 3 hydrogendrevne lastebiler fra Scania i et prøveprosjekt. ASKO sin ambisjon er å bli klimanøytral. Se http://www.at.no/transport/2016-08-18/skal-produsere-scania-hydrogen-lokalt-22625.html Hydrogenlastebiler er ikke til å få kjøpt på vanlig måte ennå. men produsentene jobber med dem og kjører pilotprosjekter. Dette gir muligheter enten for lokale firmaer som Lomundal Transport (som også har eget verksted) eller i samarbeid med en større aktør som Bring/Posten. 14
Bruk av hydrogen i anleggsmaskiner I Oslo er det diskusjon om «utslipsfrie anleggsplasser». Det forventes at dette blir et krav i noen kommuner i nærmere framtid. Se https://www.zero.no/nytt-zero-notat-fossilfri-anleggsplass/ Som lastebilprodusentene holder produsenter av anleggsmaskiner derfor på å utvikle teknologi for dette. Hydrogendrevne maskiner er en av løsningene som utredes. Kan hende det er mulig å være med i pilotprosjekt i samarbeid med en produsent? Opsal og Fjelnset kunne vært spesielt egnet til dette, da de har et større verksted og en bensinstasjon. De har en meget gunstig plassering for en hydrogenstasjon langs E39 omtrent midt mellom Trondheim og Kristiansund. 15
Bruk av hydrogen i industri Hydrogen kan erstatte fossile brennstoffer også i industrien. Teknologien finnes. Smelteverket Tizir Titanium & Iron i Tyssedal holder på å gå over fra kull til hydrogen. Både investeringer og miljøgevinsten er meget stor. Se https://www.industrienergi.no/nyheter/industrien-er-nokkelen-til-storsatsning-pa-hydrogen/, https://www.industrienergi.no/nyheter/det-gronne-skiftet-tar-form-i-tyssedal/ http://sysla.no/2016/05/11/syslagronn/jubler-over-hydrogen-ja-til-tyssedal_102952/ Hydrogenet blir levert av Sunnhordland Kraftlag og Greenstat. Ellers blir hydrogen brukt i kjemiske prosesser, blant annet ved produksjon av ammoniakk. Tilsats av hydrogen i biogassproduksjon reduserer utslipp av CO 2 betraktelig. 16
Fordeler som Hemne har Tilgang til energi, både benyttet og ubenyttet Et oversiktlig og meget variert næringsliv knyttet sammen i et formelt (Hemne Næringsforum) og uformelt nettverk mye kompetanse er lett tilgjengelig. Se http://www.hemneportalen.no/bedrift Mange virksomheter eies av drivere, noe som gir større mulighet å ta egne beslutninger God beliggenhet med både fjorder og hovedvei E39 i kommunen 17
Hjelp å få for å komme i gang De følgende virksomheter og deres kontaktpersoner har tilsammen meget god kompetanse: Hemne kommune ved næringskonsulent Olav Hunnes, se http://www.hemne.kommune.no/35682/4447/35762-476.html Småkraftforeninga ved leder Knut Olav Tveit, se http://www.smakraftforeninga.no/ Stiftelse Zero ved Kari Asheim, se https://www.zero.no/ansatte/ 18
Støtteordninger De følgende institusjoner har vært med å støtte prosjektene nevnt før i presentasjonen: Forskningsrådet gjennom Virkemidler for regional FoU, se http://vritrondelag.no/ Klimasats støtte til klimasatsing i kommunene, se http://www.miljokommune.no/temaoversikt/klima/klimasats---stotte-til-klimasatsing-i-kommunene/ NB: søknadsfrist for 2017 er 15. februar Småkraftforeninga gjennom en treårig avtale om forskning på hydrogenprodusjon med NVE, se http://www.smakraftforeninga.no/visartikkel.php?id=3327 Enova. Studier støttes ikke av Enova, men det er store beløp å få for investeringer. I tillegg tilbyr de hjelp til å velge mest energieffektiv teknologi. Kontaktperson for hydrogen er Petter Øyn, tlf. 906 38 759. 19
Konklusjon Hvis man vil få til hydrogenproduksjon i Hemne, bør man se på hele verdikjede, m.a.o. også finne en bruker. Det finnes både potensielle produsenter og potensielle brukere i Hemne. En alternativ bruker kunne vært et større selskap med ambisjoner, som Greenstat eller Uno-X Hydrogen Teknologien for produksjon er tilgjengelig. Teknologien for bruk er i det store og det hele på pilotstadiet. Mulighetene er der, men å bruke dem nå krever nokså mye av aktørene. 20
Veien videre Jeg foreslår at kommunen (ved næringskonsulent) tar kontakt med aktuelle aktører, eventuelt i et felles informasjonsmøte. Denne presentasjon brukes for å gi informasjon. Om det finnes virksomheter som kan tenke seg å jobbe videre med dette, samles de i en arbeidsgruppe. Ut fra den kan kommunens næringskonsulent søke om støtte. Om det ikke finnes interesse nå i begynnelsen av 2017 er hydrogenproduksjon fortsatt såpass interessant at det bør være med i neste næringsplan i Hemne kommune. Det anbefales i så fall at det blir en del av planen å oppdatere denne presentasjon senest i januar 2019. Markedet vil ha endret seg betraktelig allerede da. Det er også meget godt mulig at interessenter tar kontakt med kommunen allerede før den tid. 21
Mer informasjon Mer informasjon finnes i de følgende lenker: SI NTEF-rapport A27350 Nasjonale rammebetingelser og potensial for hydrogensatsingen i Norge, se http://www.sintef.no/publikasjoner/publikasjon/?pubid=sintef+a27350 The Norwegian Hydrogen Guide 2016 fra Norsk Hydrogenforum, se http://www.hydrogen.no/nhf_hydrogenguiden_2016.pdf Mer informasjon om det tekniske: - fra Siemens, se http://www.industry.siemens.com/topics/global/en/documents/20160531-powertage-schweiz_zue rich-de.pdf - fra Fraunhofer, se http://www.fch.europa.eu/sites/default/files/2%20water%20electrolysis%20status%20and%20 Potential%20for%20Development.pdf 22