अपतटीय ऊर्जा में हाइड्रोजन संतुलन का कार्य

सीलहाइफ़ परियोजना ने यह प्रदर्शित किया है कि समुद्र में चुनौतियों पर काबू पाया जा सकता है। छवि सौजन्य: लिहाइफ़

अपतटीय पवन ऊर्जा की रुकावट हरित हाइड्रोजन उत्पादन के लिए एक चुनौती और अवसर दोनों है।

अपतटीय पवन फार्मों में जगह लेने वाले प्लेटफॉर्म की एक नई पीढ़ी होगी क्योंकि हाइड्रोजन उत्पादन का उपयोग बिजली की आपूर्ति और मांग को संतुलित करने में मदद करने के लिए किया जाता है। ग्रीन हाइड्रोजन का उत्पादन ऑफ-ग्रिड विंडफार्मों में किया जा सकता है, लेकिन अगर ग्रिड से जुड़ा हुआ है, तो इसे इलेक्ट्रोलाइज़र चलाकर पीक समय पर भी उत्पादित किया जा सकता है और फिर बाद में संग्रहीत किया जा सकता है।

नॉर्वेजियन हाइड्रोजन कंपनी हिस्टार में पब्लिक अफेयर्स एडवाइजर सिन मायरे जेन्सेन कहती हैं, "यहां, ग्रीन हाइड्रोजन की भूमिका महत्वपूर्ण है, जो बैटरी के लिए अलग-अलग पैमाने पर काम कर सकती है, ताकि अक्षय ऊर्जा उत्पादन की आपूर्ति और मांग में उतार-चढ़ाव को संतुलित किया जा सके।" हाइपायलट परियोजना के हिस्से के रूप में, सहयोगी इक्विनोर हाइड्रोजन उत्पादन के लिए हिस्टार के उच्च दक्षता वाले पीईएम इलेक्ट्रोलाइज़र का प्रदर्शन करने की योजना बना रहा है, जो आम तौर पर अपतटीय पवन अनुप्रयोगों में पाए जाने वाले परिवर्तनशील आउटपुट के अनुरूप है।

हरित हाइड्रोजन का उत्पादन ऑफ-ग्रिड पवन फार्मों पर किया जा सकता है, लेकिन इसका उत्पादन इलेक्ट्रोलाइजर चलाकर पीक समय पर भी किया जा सकता है, तथा उन मामलों में बाद के लिए भंडारित किया जा सकता है, जहां पवन फार्म ग्रिड से जुड़ा हो।
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पीईएम इलेक्ट्रोलाइजर बिजली में उतार-चढ़ाव से निपटने के लिए तेजी से बढ़ और घट सकते हैं, हालांकि बार-बार शुरू करने और रोकने से घटक खराब हो सकते हैं, लेकिन सीलहाइफ़ परियोजना ने पहले ही प्रदर्शित कर दिया है कि चुनौतियों को समुद्र में दूर किया जा सकता है। Lhyfe ने प्लग से 1MW PEM इलेक्ट्रोलाइजर का 14 महीने का परीक्षण किया, जिसने अधिकतम उत्पादन क्षमता सहित अनुभव की गई बिजली की परिवर्तनशीलता को प्रबंधित करने की प्रणाली की क्षमता की पुष्टि की। प्राप्त प्रदर्शन भूमि पर जितना ही उच्च था। Lhyfe का लक्ष्य 2026 से 10MW प्रणाली को चालू करना है।
एक अन्य परियोजना में, स्विचएच2 और बीडब्ल्यू ऑफशोर, अपने साझेदारों स्ट्रोहम, मारिन और टीयू डेल्फ़्ट के साथ मिलकर एक अपतटीय हरित अमोनिया एफपीएसओ विकसित कर रहे हैं, जो 300 मेगावाट इलेक्ट्रोलाइज़र संयंत्र का उपयोग करके अपने चरम पर प्रतिदिन 790 टन हरित अमोनिया का उत्पादन करने में सक्षम है।

एफपीएसओ, पीईएम इलेक्ट्रोलाइजर्स को शक्ति प्रदान करने के लिए, ऑनबोर्ड डीसी में परिवर्तित पवन और तरंग ऊर्जा का उपयोग करेगा।

स्विटएच2 के अंतर्राष्ट्रीय निदेशक बॉब रीटवेल्ट कहते हैं, "जहाज की बिजली उत्पादन और वितरण प्रणाली इलेक्ट्रोलाइज़र को हर समय चालू रखने के लिए आवश्यक बिजली का उत्पादन करने में सक्षम है, क्योंकि हम अक्षय ऊर्जा के अलावा जहाज की बिजली उत्पादन प्रणाली से बिजली भी जोड़ सकते हैं।" "इस तरह हम प्लांट को बंद होने से बचाते हैं और हमेशा संचालन जारी रखने के लिए आवश्यक आवश्यक लोड उत्पन्न करने में सक्षम होते हैं, यहाँ तक कि उन दिनों में भी जब हवा नहीं चलती है।"

उनका कहना है कि इलेक्ट्रोलाइजर के लिए एक केंद्रीकृत प्लेटफॉर्म होना तर्कसंगत और अधिक किफायती है। "व्यक्तिगत पवन टर्बाइनों पर विकेंद्रीकृत तैनाती के मामले में, इसका मतलब यह होगा कि कई बार ऐसा होगा कि अगर आप बिजली का भंडारण नहीं कर सकते हैं तो यह बिल्कुल भी उत्पादन नहीं कर सकता है, और इसे फिर से चालू करना मुश्किल होगा और इस स्थिति से निपटने के लिए टर्बाइन में हाइड्रोजन भंडारण या बैटरी पावर की आवश्यकता होगी, जिससे यह बहुत महंगा हो जाएगा। केंद्रीकृत इलेक्ट्रोलाइजर हमेशा चालू रहेंगे क्योंकि हम जरूरत पड़ने पर जहाज के सिस्टम से अतिरिक्त बिजली की आपूर्ति कर सकते हैं।"

स्विच2 का मानना है कि इलेक्ट्रोलाइजर्स के लिए एक केंद्रीकृत प्लेटफॉर्म होना तर्कसंगत और अधिक किफायती है।
छवि सौजन्य: स्विथ2

वे कहते हैं कि अपतटीय पवन के साथ-साथ सौर ऊर्जा का उपयोग करना भी बहुत उपयोगी है। "पवन, तरंग और सौर ऊर्जा का संयोजन अधिक स्थिर है, लेकिन फिर भी ऐसे दिन हो सकते हैं जब बैक-अप बिजली की आवश्यकता होती है। हमारे FPSO में उत्पादित तरल अमोनिया के रूप में ऊर्जा भंडारण ऐसा करने का सबसे आसान और सबसे किफायती तरीका है, और इसे FPSO के अंदर संग्रहीत करना आसान है। हाइड्रोजन भंडारण या बैटरी भंडारण अधिक कठिन है और सबसे इष्टतम समाधान नहीं है।"

यूरोपीय संघ द्वारा वित्तपोषित HYScale पहल में प्रतिभागियों के अनुसार , आयन एक्सचेंज मेम्ब्रेन (AEM) इलेक्ट्रोलाइज़र तकनीक , PEM का एक विकास जो गैर-महत्वपूर्ण कच्चे माल का उपयोग करता है, एक स्केलेबल और किफायती समाधान भी प्रदान कर सकता है। सीईओ डॉ. श्वान होसैनी कहते हैं कि CENmat द्वारा विकसित विशिष्ट तकनीक उच्च धारा घनत्व पर स्थिर रूप से काम कर सकती है, और इसका मतलब है कि संयंत्र अधिक कॉम्पैक्ट हो सकता है। "कम जगह की आवश्यकताएँ महत्वपूर्ण हैं क्योंकि 2050 तक 4-5 टेरावाट तक अनुमानित इलेक्ट्रोलिसिस इंस्टॉलेशन के लिए बहुत अधिक जगह की आवश्यकता होगी यदि इलेक्ट्रोलाइज़र कम धारा घनत्व पर संचालित होते हैं।"