TU Delft en FME-lid Ansaldo Thomassen, OPRA Turbines, Vattenfall, Nouryon en EMMTEC, hebben de subsidie toegekend gekregen voor het opstarten van het gezamenlijk voorgestelde 'High Hydrogen Gas Turbine Retrofit'-project.

De subsidie valt onder de regeling 'Topsector Energiestudies Industrie' van het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat en heeft een totale waarde van € 500.000. Dit bedrag is verdeeld onder alle deelnemende partijen naar gelang hun specifieke inbreng in het project. De samenwerking tussen Nederlandse academici en de industrie speelden een grote rol in de toekenning.

Het Nederlandse waterstofprogramma is er op gericht toekomstige waterstofwaardeketens koolstofvrij te maken. Deze doelstelling is in overeenstemming met de '2050 Energy Strategy Directives' van de Europese Commissie. Waterstof kan een koolstofvrije oplossing bieden voor de industrie, de transportsector, in de woningbouw en de energiewereld. Het programma wil gezamenlijke innovatie tussen Nederlandse bedrijven en instituties mogelijk maken om economische waarde te bewerkstelligen op de korte- en middellange termijn. Het 'High Hydrogen Gas Turbine Retrofit'-project sluit naadloos aan bij de ambities en doelstellingen van het Nederlandse waterstofprogramma.

Flexibiliteit en stabiele bedrijfsvoering

Het belangrijkste doel van het 'High Hydrogen Gas Turbine Retrofit'-project is om voor reeds geïnstalleerde en inbedrijf genomen gasturbines - met een power output range tussen de 1 en 300 MW - een kostenefficiënt en uitwisselbaar verbrandingssysteem te ontwikkelen, met ultra lage emissiewaardes (sub 9ppm NOx en CO). Daarbij staat de flexibiliteit in de te gebruiken brandstofsamenstelling voorop, waarbij stabiele bedrijfsvoering gegarandeerd moet zijn. Deze stabiliteit dient gewaarborgd te zijn voor een brandstofvariatie van 100% aardgas tot 100% waterstof, en iedere mix hiervan. Dit is de belangrijkste uitdaging aangezien een dergelijke extreme variatie van brandstofsamenstelling met verschillende vlamreactiviteit, kan resulteren in een grote verplaatsing van warmte binnen de verbrandingskamer welke tot onherstelbare schades kan leiden indien dit niet gecontroleerd plaatsvindt.

Centraal binnen dit innovatieve high-techproject staat de gepatenteerde verbrandingstechnologie genaamd FlameSheet™, eigendom van het Italiaanse Ansaldo Energia. Dit verbrandingssysteem wordt momenteel gebruikt in meerdere energiecentrales met 60Hz F-class gasturbines met sub 9ppm NOx-emissies. Een aantal van deze gasturbines gebruikt een brandstof die met waterstof wordt gemixt.

De toegekende subsidie zal worden gebruikt voor het op schaal atmosferisch verifiëren in 2020, wat uiteindelijk zal leiden tot een eerste demonstratie op een gasturbine in 2023.

Bijdragen partners aan het project

De hoofdaanvrager binnen het project is Ansaldo Thomassen B.V. Dit bedrijf is zeer ervaren op het gebied van high-tech gasturbine retrofits. De TU Delft biedt geavanceerde theoretische, rekenkundige en experimentele ervaring bij de geavanceerde ontwikkeling van verbranding van hoge waterstofconcentraties in brandstof. OPRA is een fabrikant van gasturbines met toegang tot ultramoderne testfaciliteiten welke een belangrijke rol zullen spelen in het project. Met kennis vergaard in dit project kunnen Vattenfall, EMMTEC en Nouryon, bedrijven die energiecentrales opereren, flinke progressie boeken bij het realiseren van het emissieneutraal produceren van stroom en warmte. Waterstof dat wordt opgewekt uit hernieuwbare energiebronnen, zoals overtollige wind en zonne-energie, zal het ook mogelijk maken dat bestaande gasturbinecentrales deel gaan uitmaken van de energieopslagoplossing op grote schaal.