Vätgasdriven elenergi. Kan de va nåt?

Vätgasdriven elenergi. Är det något att satsa på? Ja, som stöd till sol- och vindkraft då denna p.g.a ogynnsamma väderförhållanden inte klarar att leverera erforderlig el. Yanken är att köpa el då den är billig, lagra den i form av vätgas och sälja när den är dyr. Medelst elektrolys kan man producera vätgas med vatten som enda råvara. Verkningsgraden ligger i spannet 0,5 till 0,65. Bränslecellerna, som omvandlar vätgasen till el har en verkningsgrad i spannet från 0,4 till 0,6. I båda processerna kan ekonomin förbättras genom ett klokt utnyttjande av spillvärmen. Det är en uppgift för konstruktörerna av ett vätgasdrivet elsystem som kombinerar produktion och lagring av vätgas, med generering av elenergi.

Med Monte Carlo-simulering utifrån antagandet att alla värden på de två verkningsgraderna i resp. spann är lika troliga, kan man få fram ett antal intressanta fakta för ett tänkt vätgasverk. Medianvärdet för kraftverkets verkningsgrad är r = 0,286. Ett intervall för r som går från den 10:e percentilen 0,236 till den 90:e som är 0,343 har sannolikheten 80% att inträffa. (Den 10:e percentilen ges av att 10% av värdena är mindre än den. Andra percentiler definieras analogt. Medianen är den 50:e percentilen.) Detta innebär att om man kan köpa elenergi för 80 öre/kWh och sälja den för 4 kr, så blir överskottet positivt med sannolikheten 1. Men det behöver såklart vara mer än bara större än 0 för att finansiera bygget av kraftverket samt generera en rimlig vinst. MC:n visar att överskottet blir med 80% sannolikhet mellan 0,605 och 1,665 kr./kWh Det är alltså 10% sannolikhet att det blir mindre än 0,605 och lika stor sannolikhet att det blir större än 1,665 kr./kWh En traditionell ”worst case, best case”-analys ger endast att överskottet blir positivt och som mest 1,95 kr/kWh.

Min tro är att detta tillsammans med inkomster från spillvärmen ”klarar biffen”. Här följer ett exempel på ett litet vätgaskraftverk som har som mål att avge 50 MW till elnätet under maximalt 10 timmar. Verket har lagringsutrymme för 30 ton vätgas. Vid trycket 700 bar och temperaturen 10 grader Celcius är volymen 500 kubikmeter (kbm). Den är 410 kbm om temperaturen sänks till -250 grader vid trycket 70 bar. Sannolikheten att verket klarar målet att avge 50 MW under 10 timmar är 50%. Sannolikheten är 80% att drifttiden landar i spannet från 8 timmar och 24 minuter till 11 timmar och 36 minuter. (Det kan man tycka är dåligt, men det visar på potentialen med probabilistisk design, som jag menar är absolut bäst i ett tidigt skede.) Om verket drivs med maximal effekt till bränslet tar slut, blir överskottet från elförsäljningen med 80% sannolikhet mellan 420 och 767 tusen kr. Medianen är 609 tusen.