Flera tidigare studier har visat att det inte lönar sig att tillverka vätgas av el för att senare göra el igen. Det beror framför allt på att det är så stora energiförluster – omkring 75 procent – i hela omvandlingsprocessen.
– Men förlusterna blir värme och genom att ta vara på den i ett fjärrvärmesystem skapas nytta. I processen får man också ut syrgas, vilken kan ha ett värde för fjärrvärmebolag i deras förbränningspannor, säger Anders Wickström, senior projektledare på Rise och den som lett studien som finansierats av Energimyndigheten och Göteborg Energis forskningsstiftelse.
Värmen som skapas vid vätgasproduktion kan vara cirka 70 grader, beroende på typ av elektrolysör. Det är för lågt för vanliga fjärrvärmenät, men kan på olika sätt höjas, exempelvis genom spetsvärme från en förbränningspanna. Man kan också sätta in en värmepump för att höja temperaturen.
– Vi studerar hur en värmepump kan utnyttjas på olika sätt. Dock innebär den en ökad kostnad både som investering och för den ytterligare eleffekt som krävs.
Många olika nyttor
Ett av de medverkande företagen i projektet är Karlstads Energi som utreder förutsättningarna för en vätgasanläggning i anslutning till en av företagets kraftvärmeanläggningar vid Hedenverket.
Vissa nya fjärrvärmesystem byggs också för lägre temperaturer där 70 grader räcker gott och väl. Det blir aktuellt i Stångby, norr om Lund. Där genomför Kraftringen en studie där de undersöker om sektorkoppling med en vätgasanläggning driven av lokal vindkraft ska implementeras till det lågtempererade fjärrvärmesystemet i Stångby.
Det finns också energibolag som ligger på gränsen för deras värmekapacitet även sommartid. Då kan alternativet till att bygga en ny förbränningspanna vara att i stället ta vara på restvärme från vätgasproduktion. Det kan bli ett billigare alternativ.
– Vätgasen har även andra nyttor, exempelvis som fordonsbränsle för tunga transporter där batterier inte lämpar sig. Det blir troligtvis bättre lönsamhet, skapar större flexibilitet för anläggningsägaren och minskar kraven på lagrets storlek, säger Anders Wickström och fortsätter:
– Sedan vi började studien har också frågor kring beredskapslager och uppstart av elnät i ö-drift blivit mer aktuella. Genom dessa tjänster kan det finnas ytterligare en intäktsström till ett vätgaslager.
Kan bidra till systemtjänster
Anders Wickström lyfter även att efterfrågan på systemtjänster har ökat i betydelse. Att tillverka vätgas från en alltmer väderberoende elproduktion bidrar till att stabilisera elnätet. Eftersom det går att lagra vätgasen kan anläggningsägaren sälja systemtjänsten FCR-D. När nätet är hårt belastat kan elektrolysprocessen dra ner sin elförbrukning och därmed bidra till att minska effekttoppar.
Det är många faktorer som spelar in kring lönsamheten i vätgasproduktion och att öka nyttorna kan vara avgörande för att energibolag ska våga satsa på vätgas.
– Det finns osäkerhetsfaktorer. Elpriset är den största kostnaden och där har vi sett stora höjningar det sista året. Men baserat på tidigare ”normala” år är vår bedömning att det går att producera vätgas för cirka 30 kronor per kilo om man inkluderar olika sektorkopplingar. Vätgas Sverige anger att kostnaden ligger runt 40–60 kronor per kilo. Att vi får fram en lägre kostnad beror på att vi har med intäkter från fjärrvärme, syrgas och stödtjänster, säger Anders Wickström.
Studien visar samtidigt att regelverken på området inte har följt med utvecklingen inom vätgas och det kan också påverka kostnaderna. Det gäller inte minst energibeskattningen som har stor påverkan på verksamhetens ekonomi. Vid produktion av vätgas i en elektrolys går det åt stora mängder el. Vilka komponenter i processen som kan användas skattefritt eller med reducerad skattesats är därför centralt.
Sektorkoppling är framtiden, men lagstiftningen är inte där ännu.
Med dagens lagstiftning kan den samlade skattekostnaden skilja sig rejält beroende på vem som äger vätgasanläggningen. Studien visar ett exempel på en vätgasanläggning där kostnaden för energibolaget skulle bli 2,7 miljoner kronor dyrare varje år jämfört med om anläggningen ägdes av ett vätgasbolag. Det beror på att vätgasproduktion inte räknas som ”huvudsaklig verksamhet” i ett energibolag.
– Det riskerar ju att skapa en snedvridning av konkurrensen på marknaden för vätgas och hämma integreringar som ger ökad effektivitet och bättre resursutnyttjande, säger Anders Wickström.
Hans förklaring till att lagstiftningen inte har hängt med i utvecklingen beror på att vätgas som energibärare är så nytt.
– Sektorkoppling är framtiden, men lagstiftningen är inte där ännu. Vi arbetar i framkant av forskningen så det kanske inte är så konstigt att lagstiftarna inte har tänkt i de banorna än.
– Vårt projekt vill belysa möjligheterna och de konsekvenser som man behöver tänka på vid sektorkoppling. Vi rekommenderar därför att politiker och myndigheter ser över så att lagstiftningen harmoniseras för att skapa rättvisa och jämbördiga förutsättningar som inte beror av företagets huvudverksamhet.
Tekniken kan bidra i Europas omställning
Anders Wickström lyfter också fram vätgasteknikens möjligheterna för fjärrvärmesystem i Europa, där många länder är beroende av rysk fossilgas. Det gäller bland annat Estland, Lettland, Polen och Tyskland. Det kan också bli aktuellt för Ukraina när landet ska byggas upp.
– Dessa länder har ett klimat som gör att de behöver värma sina bostäder under stora delar av året Kan man använda fjärrvärme med sektorskoppling till vätgasproduktion, finns en rad fördelar – inte minst att bli mindre beroende av rysk naturgas, säger Anders Wickström.
Projektets rekommendationer
Harmonisera lagstiftningen för att skapa rättvisa och jämbördiga förutsättningar som inte beror av företagets huvudverksamhet.Regelverket bör styra så att den anläggningskonstruktion som ger lägst skattekostnad också ger högst energi- och miljöprestanda.Anpassa regelverket för ursprungsgarantier så att förbrukad el för vätgasproduktion betraktas som externt tillförd och därmed inte påverkar tilldelningen av ursprungsgarantier för kraftvärmeanläggningar.
Läs mer om projektet på hycogen.com
Ann-Sofie Borglund